煙氣脫硝系統(tǒng)催化劑(瑞基)資料課件

燃煤煙氣

SCR脫硝催化劑瑞基燃煤煙氣

SCR脫硝催化劑瑞基1煙氣SCR脫硝催化劑第一部分：引言煙氣SCR脫硝催化劑第一部分：引言21、NOx的來源通常以NOx表示NO（90%）和NO2（10%）天然源：閃電、火災(zāi)、大氣中NH3、N2O的氧化人為源：燃煤電廠、硝酸廠、汽車排放等1、NOx的來源通常以NOx表示NO（90%）和NO2（132、NOx的危害性降水pH<5.6稱為酸雨紅杉樹受酸雨的破壞2、NOx的危害性降水pH<5.6稱為酸雨紅杉樹受酸雨的破壞42、NOx的危害性臭氧層受破壞皮膚病發(fā)生2、NOx的危害性臭氧層受破壞皮膚病發(fā)生52、NOx的危害性光化學(xué)煙霧事件溫室效應(yīng)2、NOx的危害性光化學(xué)煙霧事件溫室效應(yīng)63、火電廠NOx排放標(biāo)準(zhǔn)單位mg/m3時(shí)段第1時(shí)段第2時(shí)段第3時(shí)段實(shí)施時(shí)間05年1月1日05年1月1日04年1月1日燃煤鍋爐Vdaf＜10%15001300110010%≤Vdaf≤20%1100650650Vdaf＞20%4503、火電廠NOx排放標(biāo)準(zhǔn)單位mg/m3時(shí)段第1時(shí)74、NOx產(chǎn)生的原因燃料型NOxA、定義：空氣中的氧與煤中氮元素?zé)峤猱a(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)，生成NOx。B、比例：占燃燒過程所產(chǎn)生NOx的75%～90%，是燃燒過程中NOx的主要來源。C、煤中氮量：煤中含氮0.5～3.0%4、NOx產(chǎn)生的原因燃料型NOx8熱力型NOxA、定義：燃燒時(shí)空氣中的N2和O2在高溫下生成的NOx。B、條件：熱力型NOx是在溫度高于1500K時(shí)產(chǎn)生的，并隨著溫度的升高而增多。4、NOx產(chǎn)生的原因熱力型NOx4、NOx產(chǎn)生的原因95、NOx的控制技術(shù)主要有兩大類：低NOx燃燒技術(shù)在鍋爐爐膛內(nèi)減少煤燃燒生成NOx的量煙氣脫氮技術(shù)在煙氣中脫除NOx，以減少向環(huán)境排放。5、NOx的控制技術(shù)主要有兩大類：10技術(shù)分類1、低過量空氣燃燒2、空氣分級(jí)燃燒、燃料分級(jí)燃燒3、煙氣再循環(huán)等技術(shù)技術(shù)核心形成缺氧富燃料區(qū)，設(shè)法降低局部高溫區(qū)的燃燒溫度以抑制NOx的生成。5、NOx控制技術(shù)（低NOx燃燒技術(shù)）技術(shù)分類5、NOx控制技術(shù)（低NOx燃燒技術(shù)）115、NOx的控制技術(shù)（煙氣脫硝）SelectiveNon-CatalyticReduction(SNCR)選擇性非催化還原法（氨和尿素在1000℃下發(fā)生反應(yīng)）：工藝簡(jiǎn)化，但脫氮效率較低。SelectiveCatalyticReduction(SCR)

選擇性催化還原法(SCR)

（在450℃噴射氨水和空氣，用V-Mo催化劑使NOx

轉(zhuǎn)化為N2和蒸汽）5、NOx的控制技術(shù)（煙氣脫硝）SelectiveNon125、NOx控制技術(shù)（SNCR簡(jiǎn)易工藝圖）還原劑儲(chǔ)罐燃燒器測(cè)量模塊噴射層1噴射層2噴射層35、NOx控制技術(shù)（SNCR簡(jiǎn)易工藝圖）還原劑儲(chǔ)罐燃燒器測(cè)量13煙氣SCR脫硝催化劑第二部分：SCR工藝與設(shè)備

煙氣SCR脫硝催化劑第二部分：SCR工藝與設(shè)備141、煙氣SCR脫硝原理（化學(xué)反應(yīng)原理）

在氮氧化物(NOx)選擇催化還原過程中，通過加氨(NH3)可以把NOx轉(zhuǎn)化為氮?dú)?N2)和水(H2O)。主要的化學(xué)反應(yīng)方程式如下：4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O6NO+4NH3→5N2+6H2O1、煙氣SCR脫硝原理（化學(xué)反應(yīng)原理）在氮氧化物(151、煙氣SCR脫硝原理（化學(xué)反應(yīng)機(jī)理）

氨首先被催化劑活化成氨基，再與煙氣中的NO偶合，形成了極易降解為N2和H2O的亞硝基中間產(chǎn)物。隨著還原態(tài)的催化劑被煙氣中的氧氣所氧化，催化劑得到復(fù)原，實(shí)現(xiàn)了催化循環(huán)。

1、煙氣SCR脫硝原理（化學(xué)反應(yīng)機(jī)理）氨首先被催化161、煙氣SCR脫硝原理（化學(xué)反應(yīng)過程）

原煙氣NH3

催化劑層NOxNOxNOxNH3NH3NH3NOxNOxN2N2H2OH2OH2O凈煙氣1、煙氣SCR脫硝原理（化學(xué)反應(yīng)過程）原煙氣NH3 171、煙氣SCR脫硝原理（化學(xué)反應(yīng)過程）

NH3NOxN2H2O1、煙氣SCR脫硝原理（化學(xué)反應(yīng)過程）NH3NOxN2H2182、煙氣SCR脫硝工藝（工藝簡(jiǎn)圖）

2、煙氣SCR脫硝工藝（工藝簡(jiǎn)圖）19鍋爐煙囪脫硫引風(fēng)機(jī)除塵脫硝空預(yù)器空預(yù)器除塵引風(fēng)機(jī)3、煙氣SCR脫硝在煙氣系統(tǒng)中的布置

鍋爐煙囪脫硫引風(fēng)機(jī)除塵脫硝空預(yù)器空預(yù)器除塵引風(fēng)機(jī)3、煙氣SC204、煙氣SCR脫硝反應(yīng)器凈煙氣原煙氣催化劑整流器噴氨4、煙氣SCR脫硝反應(yīng)器凈煙氣原煙氣催化劑整流器噴氨21煙氣導(dǎo)流柵省煤器SCR進(jìn)口煙道SCR出口煙道煙氣/氨氣混合器煙氣整流柵催化劑運(yùn)行層催化劑預(yù)留層AIG注氨裝置煙氣/氨氣導(dǎo)流柵4、煙氣SCR脫硝反應(yīng)器(剖面圖)煙氣導(dǎo)流柵省煤器SCR進(jìn)口煙道SCR出口煙道煙氣/氨氣混合器225、國(guó)內(nèi)煙氣SCR脫硝工程嵩嶼電廠二期SCR反應(yīng)器嵩嶼電廠一期技改SCR反應(yīng)器5、國(guó)內(nèi)煙氣SCR脫硝工程嵩嶼電廠二期SCR反應(yīng)器嵩嶼電廠一23太倉電廠SCR反應(yīng)器后石電廠SCR反應(yīng)器5、國(guó)內(nèi)煙氣SCR脫硝工程太倉電廠SCR反應(yīng)器后石電廠SCR反應(yīng)器5、國(guó)內(nèi)煙氣SCR脫24臺(tái)山電廠SCR反應(yīng)器(注氨)5、國(guó)內(nèi)煙氣SCR脫硝工程臺(tái)山電廠SCR反應(yīng)器(吹灰器)臺(tái)山電廠SCR反應(yīng)器(注氨)5、國(guó)內(nèi)煙氣SCR脫硝工程臺(tái)山電25第三部分：SCR催化劑

煙氣SCR脫硝催化劑第三部分：SCR催化劑煙氣SCR脫硝催化劑261、催化劑的分類主要有三大類：貴金屬（低溫條件使用、對(duì)SO2氧化作用強(qiáng)）金屬氧化物（中溫條件使用）沸石分子篩（高溫條件使用）1、催化劑的分類主要有三大類：272、催化劑的成份以V2O5-WO3（MoO3）/TiO2為例：TiO2：80%左右（w/w）V2O5：0.3~1.5%（w/w）WO3、MoO3（分別約為10%和6%，w/w）注：WO3、MoO3一般只選用其中一種2、催化劑的成份以V2O5-WO3（MoO3）/TiO2283、催化劑各成份的作用以V2O5-WO3(MoO3)/TiO2為例：TiO2：起載體作用V2O5：催化反應(yīng)的活性組分，降解NOx，同時(shí)會(huì)把SO2氧化為SO3。WO3、MoO3：作為結(jié)構(gòu)助劑，提高催化劑的穩(wěn)定性，防止釩出現(xiàn)高溫?zé)Y(jié)現(xiàn)象。3、催化劑各成份的作用以V2O5-WO3(MoO3)/TiO294、商用催化劑的型式（比較圖）平板催化劑（后石電廠）蜂窩催化劑

（嵩嶼電廠）波紋催化劑（臺(tái)山電廠）4、商用催化劑的型式（比較圖）平板催化劑蜂窩催化劑波紋催化304、商用催化劑的型式（比較圖）平板式催化劑蜂窩式催化劑4、商用催化劑的型式（比較圖）平板式催化劑蜂窩式催化劑314、商用催化劑的孔徑（比較圖）pap厚度高度蜂窩式平板式4、商用催化劑的孔徑（比較圖）pap厚度高度蜂窩式平板式325、蜂窩式催化劑的外形不同氣流孔徑的催化劑模塊5、蜂窩式催化劑的外形不同氣流孔徑的催化劑模塊335、催化劑制造過程5、催化劑制造過程346、催化劑選擇時(shí)需考慮的因素(1)催化劑形式的確定；煙氣含塵量；灰的磨損性等；(2)節(jié)距的確定；煙氣含塵量；灰塵的粒徑分布等；(3)催化劑體積的確定；煙氣量；NOx濃度；CaO及其他微量元素含量；鍋爐型式6、催化劑選擇時(shí)需考慮的因素(1)催化劑形式的確定；35第四部分：SCR催化劑安裝煙氣SCR脫硝催化劑第四部分：SCR催化劑安裝煙氣SCR脫硝催化劑361、催化劑的組裝(示意圖)NH3凈煙氣原煙氣模塊氣流孔箱體催化劑層1、催化劑的組裝(示意圖)NH3凈煙氣原煙氣模塊氣流孔箱體催37氨噴射格柵外殼支撐結(jié)構(gòu)出口煙道催化劑塊起重機(jī)進(jìn)口煙道1、催化劑的組裝(示意圖)氨噴射格柵外殼支撐結(jié)構(gòu)出口煙道催化劑塊起重機(jī)進(jìn)口煙道1、催化382、催化劑運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)示意圖實(shí)物圖2、催化劑運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)示意圖實(shí)物圖393、催化劑放置角度翻轉(zhuǎn)示意圖實(shí)物圖3、催化劑放置角度翻轉(zhuǎn)示意圖實(shí)物圖404、催化劑吊框就位示意圖實(shí)物圖4、催化劑吊框就位示意圖實(shí)物圖415、催化劑吊升示意圖實(shí)物圖5、催化劑吊升示意圖實(shí)物圖426、催化劑移入反應(yīng)器示意圖實(shí)物圖6、催化劑移入反應(yīng)器示意圖實(shí)物圖437、催化劑就位示意圖實(shí)物圖7、催化劑就位示意圖實(shí)物圖44第五部分：催化劑的運(yùn)行與管理

煙氣SCR脫硝催化劑第五部分：催化劑的運(yùn)行與管理煙氣SCR脫硝催451、催化劑的燒結(jié)

長(zhǎng)時(shí)間暴露于450℃以上的高溫環(huán)境中可引起催化劑活性位置(表面積)燒結(jié)，導(dǎo)致催化劑顆粒增大，表面積減小，因而使催化劑活性降低。主要的TiO2粒次要的TiO2粒子新鮮催化劑熱燒結(jié)催化劑1、催化劑的燒結(jié)長(zhǎng)時(shí)間暴露于450℃以上的高溫環(huán)境中可引462、催化劑的堿金屬中毒

Na、K腐蝕性混合物如果直接和催化劑表面接觸，會(huì)使催化劑活性降低。反應(yīng)機(jī)理是在催化劑活性位置的堿金屬與其它物質(zhì)發(fā)生了反應(yīng)。

MeOMeMe

O

MeNa（K）OOHNa+（K+）OO酸性中心2、催化劑的堿金屬中毒Na、K腐蝕性混合物如果直接和催473、催化劑的砷中毒

砷(As)中毒主要是由煙氣中的氣態(tài)As2O3引起的。As2O3擴(kuò)散進(jìn)入催化劑表面及堆積在催化劑小孔中，然后在催化劑的活性位置與其它物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，砷在催化劑表面的堆積，引起催化劑活性降低。AsOAsOAsMeOMeOMeOOHOAs2O3MeOMeOMeOOOOOO新鮮催化劑氣態(tài)As2O3堆積在催化劑表面3、催化劑的砷中毒砷(As)中毒主要是由煙氣中的氣態(tài)484、催化劑的鈣中毒

飛灰中游離CaO與SO3反應(yīng)，可吸附在催化劑表面，形成CaSO4，催化劑表面被CaSO4包圍，阻止了反應(yīng)物向催化劑表面的擴(kuò)散及擴(kuò)散進(jìn)入催化劑內(nèi)部。CaSO4CaSO4新鮮催化劑鈣中毒以后的催化劑4、催化劑的鈣中毒飛灰中游離CaO與SO3反應(yīng)，可吸495、催化劑的堵塞

催化劑的堵塞主要是由于銨鹽及飛灰的小顆粒沉積在催化劑小孔中，阻礙了NOx、NH3、O2到達(dá)催化劑活性表面，引起催化劑鈍化。5、催化劑的堵塞催化劑的堵塞主要是由于銨鹽及飛灰的小顆粒506、催化劑的磨損

催化劑的磨蝕主要是由于飛灰撞擊在催化劑表面形成的，磨蝕強(qiáng)度與氣流速度、飛灰特性、撞擊角度及催化劑本身特性有關(guān)。6、催化劑的磨損催化劑的磨蝕主要是由于飛灰撞擊在催化劑517、催化劑的活性檢測(cè)(取樣)7、催化劑的活性檢測(cè)(取樣)527、催化劑的活性檢測(cè)(實(shí)驗(yàn)臺(tái))流量計(jì)高溫電爐氣體混合器2氣體混合器1稀釋氣旁路氣瓶NONH3O2N2溫控儀煙氣分析儀水封排空熱電偶三通閥7、催化劑的活性檢測(cè)(實(shí)驗(yàn)臺(tái))流量計(jì)高溫電爐氣體混合器2氣體538、催化劑的更換與保養(yǎng)（計(jì)劃圖）1.41.21.00.80.60.40.20.07.06.05.04.03.02.01.00.0010000200003000040000500006000070000800009000010000加裝第3層更換第1層運(yùn)行時(shí)間/h催化劑活性（k/k0）氨逃逸率（%）催化劑活性氨逃逸率8、催化劑的更換與保養(yǎng)（計(jì)劃圖）010000549、催化劑的更換與保養(yǎng)再生催化劑3層運(yùn)行+1層備用安裝第4層催化劑移去活性最差的一層移第1層再生再生后置于備用層安裝至第1層移第2層再生安裝至第二層移催化劑再生再生催化劑安裝新催化劑增加法再生法9、催化劑的更換與保養(yǎng)再生催化劑3層運(yùn)行安裝第4層移去活性移559、催化劑的更換與保養(yǎng)（清洗）底部清洗

清洗仰視圖

9、催化劑的更換與保養(yǎng)（清洗）底部清洗清洗仰視圖569、催化劑的更換與保養(yǎng)（清洗效果）蜂窩式催化劑清洗前后外觀對(duì)比圖

9、催化劑的更換與保養(yǎng)（清洗效果）蜂窩式催化劑清洗前后外觀對(duì)579、催化劑的更換與保養(yǎng)（再生）催化劑預(yù)洗池超聲波池活化池干燥池

將活性降低后的催化劑層投入預(yù)洗池，將其完全浸入溶液中，使催化劑中的有毒物質(zhì)溶解，再放入超聲波池中利用超聲波將催化劑表面污物去除。接著加入活性物質(zhì)進(jìn)行特殊處理，進(jìn)一步清洗催化劑，最后再進(jìn)行干燥，即可重新投入使用。催化劑再生流程圖

9、催化劑的更換與保養(yǎng)（再生）催化劑預(yù)洗池超聲波池活化池干燥589