[发明专利]新型低温烟气脱硝工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型低温烟气脱硝工艺，处于烟气处理技术领域。

背景技术

目前世界上流行的SCR工艺主要分为氨法SCR和尿素法SCR两种。此两种方法都是利用氨对NO_X的还原功能，在催化剂的作用下将NO_X(主要是NO)还原为对大气没有多少影响的N₂和水。还原剂为NH₃，其不同点则是在尿素法SCR中，先利用一种设备将尿素转化为氨之后输送至SCR触媒反应器，它转换的方法为将尿素注入一分解室中，此分解室提供尿素分解所需之混合时间，驻留时间及温度，由此室分解出来之氨基产物即成为SCR的还原剂通过触媒实施化学反应后生成氨及水。尿素分解室中分解成氨的方法有热解法和水解法，主要化学反应方程式为：

NH₂CONH₂+H₂O→2NH₃+CO₂

在整个工艺的设计中，通常是先使氨蒸发，然后和稀释空气或烟气混合，最后通过分配格栅喷入SCR反应器上游的烟气中。

在SCR反应器内，NO通过以下反应被还原：

4NO+4NH₃+O₂→4N₂+6H₂O

6NO+4NH₃→5N₂+6H₂O

当烟气中有氧气时，反应第一式优先进行，因此，氨消耗量与NO还原量有一对一的关系。

在锅炉的烟气中，NO₂一般约占总的NO_X浓度的5%，NO₂参与的反应如下：

2NO₂+4NH₃+O₂→3N₂+6H₂O

6NO₂+8NH₃→7N₂+12H₂O

上面两个反应表明还原NO₂比还原NO需要更多的氨。

在绝大多数锅炉烟气中，NO₂仅占NO_X总量的一小部分，因此NO₂的影响并不显著。

SCR系统NO_X脱除效率通常很高，喷入到烟气中的氨几乎完全和NO_X反应。有一小部分氨不反应而是作为氨逃逸离开了反应器。一般来说，对于新的催化剂，氨逃逸量很低。但是，随着催化剂失活或者表面被飞灰覆盖或堵塞，氨逃逸量就会增加，为了维持需要的NO_X脱除率，就必须增加反应器中NH₃/NO_X摩尔比。

发明内容

本发明针对上述缺陷，目的在于提供一种具备良好脱硝效率的新型低温烟气脱硝工艺。

为此本发明采用的技术方案是：1）催化剂型式：

反应温度范围为120～200℃，由陶瓷支架、金属支架或C和活性成分组成，反应器竖向布置，设置2+1层催化剂，即初装2层催化剂，同时提供一个备用的催化床层，当催化剂活性降低时，在备用层中安装催化剂；催化剂持续失活后更换催化剂，一次只换一层；

2）低温炭基SCR催化剂技术特点：

炭基催化剂：采用活性炭负载金属化合物做为催化剂，活性炭的表面以含氧官能团的形式，分别存在着酸性官能团、中性官能团及碱性官能团，酸性官能团主要有酚羟基、羧基；中性官能团主要有羰基、醌基；碳表面不仅有含氧官能团，还有含硫、氢、氯的官能团；

对活性炭进行表面改性，赋予其一些表面化学性质，从而改变其吸附或催化性能；

炭基材，纤维加固以增加寿命；

添加V₂O₅、WO₃、Ce活性成分；

低温系统组成及反应器布置：

在选择催化还原工艺中，NOx与NH₃在催化剂的作用下产生还原，催化剂安放在一个固定的反应器内，烟气穿过反应器平行流经催化剂表面，催化剂单元通常垂直布置，烟气自上向下流动；

催化剂入口气流条件：