低溫條件下煙氣脫硫脫硝技術(shù)的研究與應(yīng)用

1前言

我國(guó)煙氣脫硝市場(chǎng)中，選擇性催化還原(SCR)技術(shù)是電站鍋爐NO排放控制的主要技術(shù)。但是，除電站鍋爐外，國(guó)內(nèi)分布廣泛而數(shù)量眾多的工業(yè)鍋爐、水泥玻璃窯爐、冶金鋼鐵燒結(jié)爐、化工廠和酸洗設(shè)備等對(duì)NO排放總量的貢獻(xiàn)與電站鍋爐相當(dāng)。由于其煙氣溫度處于120cC～300。c范圍內(nèi)，遠(yuǎn)低于SCR催化劑活性溫度區(qū)間，而我國(guó)目前尚沒(méi)有成熟的低溫SCR治理技術(shù)，需要使用復(fù)雜的換熱器系統(tǒng)才能應(yīng)用SCR技術(shù)，增加了能耗和設(shè)備投資，因此這些行業(yè)面臨著艱巨的N0減排困難。

由于工業(yè)鍋爐、水泥玻璃窯爐、冶金鋼鐵燒結(jié)爐、化工廠和酸洗設(shè)備排放的s0，廣泛采用的是在脫硝裝置后增加濕法脫硫系統(tǒng)，即濕式石灰石一石膏脫硫工藝，因此聯(lián)合脫硫脫硝工藝不僅占地面積大，且投資和運(yùn)行費(fèi)用也較高，同時(shí)濕法脫硫會(huì)產(chǎn)生大量工藝廢水，每年產(chǎn)生的大量副產(chǎn)品石膏也只能堆置處理，既浪費(fèi)資源、占用場(chǎng)地，又會(huì)產(chǎn)生二次污染。

針對(duì)我國(guó)煙氣脫硫脫硝行業(yè)面臨的難題，開發(fā)低溫條件下可資源化的煙氣脫硫脫硝技術(shù)是我國(guó)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要措施，將帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

2低溫條件下煙氣脫硫脫硝新技術(shù)

以工業(yè)鍋爐、玻璃爐窯、水泥爐窯和冶金燒結(jié)爐等為主的中小型燃煤鍋爐排放的煙氣溫度遠(yuǎn)低于催化劑工藝成熟的v^05-WO3-MoO/'rio。催化劑活性溫度，導(dǎo)致工業(yè)鍋爐、玻璃爐窯、水泥爐窯和冶金燒結(jié)爐等為主的中小型燃煤鍋爐NO排放控制面臨著巨大的挑戰(zhàn)。

2.1低溫SCR技術(shù)

在國(guó)內(nèi)外很多研究單位開展了對(duì)低溫SCR催化劑的研究，主要研究?jī)?nèi)容包括了低溫催化劑和催化劑載體，應(yīng)在以下一些方面作進(jìn)一步的研究。

(1)針對(duì)不同的載體，如炭材料、金屬氧化物催化NA]?OTiO，和金屬離子交換分子篩催化~]ZSM一5等，開發(fā)有效的低溫scR催化劑;

(2)SCR催化劑原材料表面改性技術(shù)和配方。即調(diào)整催化劑表面酸堿性，以獲得更多的酸性活性基團(tuán)，增強(qiáng)對(duì)還原劑NH的吸附，或在有效的載體上配合不同的活性物質(zhì)，如V、W、Mn、Cu、Ni~lPt等金屬氧化物，使催化劑具有高的抗s0，和水蒸氣活性。表1列舉了使用不同載體以及表面陽(yáng)離子修飾技術(shù)制備的不同催化劑在較低溫度下(150cC～250cC)的脫硝活性。