羅氏低溫無氨催化脫硝技術

發表時間2020-08-05 11:39　來源：http://www.filipecovas.com/products_article?goods_id=2

   氮氧化物是重要的五種原生大氣污染物之一，是形成溫室效應、臭氧洞、以及酸雨的重要污染源，又是光化學煙霧、PM2.5及霧霾的重要參與者。其有效治理關系到人們生活生產安全，因而廣受關注。當今常用的治理方法是選擇性催化還原（SCR）或選擇性非催化還原（SNCR）。這兩種方法均使用氨氣（氨水）或產生氨的化合物如尿素等與氮氧化物選擇性反應使之轉化為無害的物質。但氨氣（水）的儲運構成巨大的安全壓力，過程中不可避免地逃逸導致二次污染。其所用催化劑也屬于高毒性的化合物，有隨尾氣逸出的可能，廢催化劑處理也很麻煩。SNCR需要過量氨氣來反應，反應溫度高而脫硝效率不高，往往達不到環保標準的要求。

羅氏脫硝技術核心為低溫催化材料，商品名KLox?系列。用于本工作的催化劑為KLox-2，壓片材料成型為類球形，直徑約4cm，也可能成型為直徑4-6mm的擠條材料。在廣泛的溫度范圍(室溫至300℃）下即可以將氮氧化物轉化為無害的物質，較好地達到排放要求。與傳統脫硝裝置（SCR或SNCR）相比，KLox低溫無氨脫硝裝置具有如下優點：


一、投資成本低：
由于不需要儲運及噴注氨氣或氨水，且在低溫區運行，因而裝置簡單，投資成本降低；
二、運行成本低：
由于不需要噴氨，且無需額外的動力或其他能源，運行維護費用較低；
三、無安全生產隱患：
由于不需要氨，杜絕了運輸及運行過程中氨逃逸，催化劑無毒，無安全生產隱患；
四、脫硝效率高且可調：
脫硝效率可調，可以按照客戶要求設定脫硝效率。如果需要，甚至可以資源化利用NOx。

我們的催化劑上脫硝性能隨溫度變化的關系見于下圖。即使在較低溫度下即有顯著的脫硝效率。此空速下，即使室溫下，脫硝效率亦在30%以上。隨溫度上升，脫硝效率不斷上升。

當今的成熟技術SCR或SNCR的主要反應如式（1）所示

6 NO +4 NH₃ → 5 N₂ + 6 H₂O (1)

對于典型的SCR，使用催化劑V-Ti系，典型反應溫度350℃。溫度300℃以下時活性就比較低；對于SNCR，不使用催化劑，典型反應溫度900℃。

羅氏脫硝法不使用氨氣或產生氨氣的原料。首先是NO在催化劑上被活化成NO₂，后者在催化劑上與尾氣中總會存在的CO反應生成N2和CO₂，見反應式（2）

2NO  +  4CO  +  O₂  →  N₂  +  4CO₂

如果沒有CO，則可以被堿顆粒吸收。
有關此類催化劑表征及作用機理動力學等基礎工作，由另外的工作詳細發表。但從這里看出，KLox-2的作用溫度較SCR要低得多，實際應用中活性亦遠較高。其主要的創新點有：
（1）脫硝過程不使用氨氣；
（2）反應溫度低，在室溫到300℃以上廣泛溫度范圍均有良好的催化活性；
（3）易于與其他組分使用同時實現脫硫脫硝脫VOC去重金屬。

表1  羅氏脫硝技術與SCR、SNCR比較

這些年我國鍋爐排放標準越來越嚴，往往一個項目完成后達標，過上一年半載可能就不符合新的標準了,又需要推倒重來。而我們的技術不僅具有脫硝效率可調，而且可以實現脫硝脫硫一體化。一般說來只要稍微增加一點脫硝催化劑和脫硫劑就可以滿足更嚴的排放要求，因為在設計時是有預留一點空間的，這也是我們的工藝的一個很重要的優勢。