[實用新型]脫硫脫硝一體化煙氣凈化裝置

無效

• 申請號: 200720006067.1
• 申請日: 2007-01-12
• 公開（公告）號: CN201020334Y
• 公開（公告）日: 2008-02-13
• 發明（設計）人: 毛健;尤生全;孫江榕;康志杰;楊春廣
• 申請（專利權）人: 大拇指環保科技集團(福建)有限公司
• 主分類號: B01D50/00
• 分類號: B01D50/00;B01D53/78;B01D53/60
• 代理公司: 福州元創專利代理有限公司
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本實用新型涉及一種氣體脫硫裝置，特別是涉及一種脫硫脫硝一體化煙氣凈化裝置。

背景技術

迄今為止，世界各國開發的燃煤煙氣氮氧化物治理技術種類比較多，從低氧燃燒、煙氣循環燃燒、二級燃燒、濃淡燃燒、分段燃燒、低氮燃燒器等各種爐內燃燒過程的改進到現今形式各異的脫硝工藝，其中SCR法和SNCR法在大型燃煤電廠獲得商業應用。其中SCR法在全球范圍內有數百臺的成功應用業績和十幾年的運行經驗。除此之外，還有液體吸收法、微生物吸收法、非選擇性催化還原法、熾熱炭還原法、催化分解法、液膜法、SNRB工藝脫硝技術、反饋式氧化吸收脫硝技術等。

1.1。選擇性催化還原法

選擇性催化還原法(Selective?Catalytic?Reduction，SCR)是指在催化劑的作用下，以NH3作為還原劑，“有選擇性”地與煙氣中的NOx反應并生成無毒無污染的N2和H2O。選擇適當的催化劑可以使反應在200-400℃的溫度范圍內進行，并能有效地抑制副反應的發生。在NH3與NO化學計量比為1的情況下，可以得到高達80-90％的NOx脫除率。SCR系統的布置方式有三種，上述后石電廠的布置方式稱為高溫高塵布置方式，此外還有高溫低塵及低溫低塵的布置形式。高溫高塵布置方式是目前應用最為廣泛的一種，其優點是催化反應器處于300-400℃的溫度范圍內，有利于反應的進行，然而由于催化劑處于高塵煙氣中，條件惡劣，磨刷嚴重，壽命將會受到影響。高溫低塵布置方式是指SCR反應器布置在省煤器后的高溫電除塵器和空氣預熱器之間，該布置方式可防止煙氣中飛灰對催化劑的污染和對反應器的磨損與堵塞，其缺點是電除塵器在300~400℃的高溫下運行條件差。低溫低塵布置(或稱尾部布置)方式是將SCR反應器布置在除塵器和煙氣脫硫系統之后，催化劑不受飛灰和SO2的影響，但由于煙氣溫度較低，一般需要氣氣換熱器或采用加設燃油或天然氣的燃燒器將煙溫提高到催化劑的活性溫度，勢必增加能源消耗和運行費用。

NH3-SCR消除NO的方法已實現工業化，且具有反應溫度較低(573～753K)、催化劑不含貴金屬、壽命長等優點。但也存在明顯的缺點[2]：(1)由于使用了腐蝕性很強的NH3或氨水，對管路設備的要求高，造價昂貴(投資費用80美元/kW)[3]；(2)由于NH3的加入量控制會出現誤差，容易造成二次污染；(3)易泄漏，操作及存儲困難，且易于形成(NH-4)2SO4；(4)這個過程只能適用于固定污染源的凈化，難以解決如汽車發動機等移動源產生的NO消除問題。

1.2。非催化選擇性還原法(SNCR法)

該法原理同SCR法，由于沒有催化劑，反應所需溫度較高(900～1200℃)，因此需控制好反應溫度，以免氨被氧化成氮氧化物。該法凈化率為50％。

該法特點是不需催化劑，舊設備改造少，投資較SCR法小(投資費用15美元/kW[3])。但氨液消耗量較SCR法多。日本的松島火電廠的1～4號燃油鍋爐、四日市火電廠的兩臺鍋爐、知多火電廠350MW的2號機組和橫須賀火電廠350MW的2號機組都采用了SNCR方法。但是，目前大部分鍋爐都不采用SNCR方法，主要原因如下：(1)效率不高(燃油鍋爐的NOx排放量僅降低30％～50％)；(2)增加反應劑和運載介質(空氣)的消耗量；(3)氨的泄漏量大，不僅污染大氣，而且在燃燒含硫燃料時，由于有硫酸氫銨形成，會使空氣預熱器堵塞[4]。

1.3。催化分解法

理論上，NO分解成N2和O2是熱力學上有利的反應，NO→1/2N2+1/2O2，ΔfGm＝-86kJ/mol，但該反應的活化能高達364kJ/mol，需要合適的催化劑來降低活化能，才能實現分解反應。由于該方法簡單，費用低，被認為是最有前景的脫氮方法，故多年來人們為尋找合適的催化劑進行了大量的工作，主要有貴金屬、金屬氧化物、鈣鈦礦型復合氧化物及金屬離子交換的分子篩等。

Pt、Rh、Pd等貴金屬分散在Pt/7-Al2O3等載體上，可用于NO的催化分解。在同等條件下，Pt類催化劑活性最高。貴金屬催化劑用于NO催化分解的研究已比較廣泛和深入，近年來，這方面的工作主要是利用一些堿金屬及過渡金屬離子對單一負載貴金屬催化劑進行改性，以提高催化劑的活性及穩定性。

1.4。等離子體治理技術