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优美科DNX-LT超低温SCR脱硝催化剂(120℃起活)及在水泥厂尾气SCR脱硝的中试进展

北极星大气网  来源:优美科    2020/6/1 10:06:42  我要投稿  

北极星大气网讯:节能、环保一直以来是水泥厂关注的焦点。近年来,我国对水泥厂尾气排放的NOx限制越来越严格。由于水泥厂尾气中SOx含量小(有效固化),又出于节能考虑,尾端超低温(约120~150℃)SCR脱硝工艺具有良好的应用前景。

优美科一直致力于提高钒钛基催化剂在超低温度下的脱硝性能。

DNX®SCR催化剂具有三态微孔(TPS)结构,微观结构由大微孔、中微孔、小微孔错综构成。TPS可以大大提升SCR反应的传质扩散过程,同时可以发生高效的“表面SCR反应”及可观的“浅表层(纳米级)SCR反应”,提高了SCR的反应速率,显著增加催化剂的反应活性,在低温时的催化活性亦非常可观。

图1 DNX®SCR催化剂三态微孔(TPS)示意图

继三态微孔(TPS)结构后,优美科研究证明,作为钒基SCR催化剂化学载体的二氧化钛纳米材料的晶体结构、尺寸和微观表面形状,直接影响氧化钒活性位的最有效分布和反应性、影响催化剂的活性。经过多年的研究和试验,优美科已经确定了晶体颗粒的最佳结构和尺寸,并开发了可控的生产工艺,同时针对低温催化剂,设定了更高活性的配方,推出了DNX®-LT超低温SCR®催化剂。DNX®-LT超低温SCR催化剂在低温下具有高效、稳定的脱硝效率,非常适合水泥、垃圾、生物质、玻璃等行业的低温SCR脱硝。

图2 计算机模拟的DNX®-LT超低温SCR催化剂的脱硝效率 vs反应温度

(基于典型的水泥窑尾烟气,设计条件:SCR入口NOx: 400 mg/Nm3dry 10% O2, 化学寿命24000 hours,氨逃逸: 8 mg/Nm3dry 10% O2

2018-2019年,优美科在国内水泥厂进行DNX®-LT超低温SCR催化剂的中试项目。

在大布袋入口前抽取1500-2000Nm3/h烟气,经布袋除尘器除尘后进入SCR反应器,再经引风机由中试装置烟囱排出,烟囱接有烟气分析仪,可分析NOx, SO2和O2,同时中试装置DCS从中控DCS读取大烟囱NOx, SO2和O2。中试系统各位置配有温度测点。

图3 中试工艺流程图

图4 中试现场

测试表明,SCR入口NOx浓度为130至150mg/Nm3(干基),在NH3/NOx>1时,SCR反应温度120~150℃之间,DNX®-LT超低温SCR催化剂的NOx脱除率接近100%,NH3/NOx<1,SCR反应温为120℃时,DNX®-LT超低温SCR催化剂也表现出较高活性,NOx脱除率>40%。

今年年初,优美科DNX®-LT超低温SCR催化剂开始实际工程应用,被用于美国加利福尼亚某造纸厂的尾气SCR脱硝项目。


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