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烧结过程中,高温燃烧条件下,燃料与烧结混合料发生烧结反应而产生SO2、NOx、HCl、HF、二噁英(PCDD/Fs)等多种污染物和粉尘等废气,其主要特性包括烟气量大、温度波动大、粉尘浓度高、气体腐蚀性高、SO2排放量大等,多数烧结后置脱硝工艺SCR入口的温度范围在260~300℃。焦化行业烟气特点表现为烟道气温度相对较低,多数焦化锅炉温度在200℃~250℃,个别低至180℃,高可至280℃。垃圾焚烧锅炉烟气湿度高,露点温度高,一般为20%~35%,高可达50%~60%。另外,垃圾焚烧同样会产生二噁英类等剧毒物质,其烟尘颗粒细、密度小,具有较强的吸湿粘附性。垃圾焚烧发电烟气净化多为后置脱硝,这种工艺条件下SCR入口烟温低,常在200℃以下,这对催化剂在低温下的活性提出了很高的要求。
针对钢铁、焦化、垃圾焚烧行业特殊的烟气条件及脱硝难点,我司设计制造均质的复合高性能中低温脱硝催化剂,能够对上述三种工况烟气的NOx进行高效脱除,常用蜂窝式催化剂孔数为25孔、30孔和35孔。核心技术如下:
u 低温下的硫酸氢氨中毒问题:一方面,通过改善载体结构特性,调控载体表面化学环境、孔道结构,构建微观酸碱中心的定向分布,建立了SO2与NH3在催化剂表面隔离吸附的动力学机制;在微观尺度上,使得SO2吸附中心远离催化活性中心,宏观上降低SO2的氧化率;另一方面,通过配方的优化,降低硫酸氢氨分解活化能,加速已经产生的硫酸氢铵分解。
u 低温下催化剂的活性:利用金属固溶体和多金属效应的原理,实现了不同金属氧化物分子的交叉排布,结合微观孔径的优化,保证了产品能够在170-380℃之间具有较高活性。
u NOx和二噁英协同脱除技术:提升催化剂低温活性的同时,通过催化剂成分优化改性和多途径耦合两大途径,使得催化剂在低温脱硝的同时拥有良好的协同脱除二噁英的性能。
目前,该产品已获得省级高新技术产品认证和多项发明专利,产品同时能满足供暖锅炉、焦化行业、玻璃行业、化工锅炉、钢铁烧结机、生物质发电、垃圾焚烧等多个行业,并已经获得几十余台低温应用案例。下表是该产品与国内外同类型产品的性能指标对比,结果显示我司中低温产品能和国内外代表产品性能相媲美,部分指标超过同类产品。
中低温产品与国内外产品主要性能指标对比
序号 |
检测项目 |
单位 |
中低温产品 |
国内产品 |
国外产品 |
1 |
单元体外观 |
- |
完整蜂窝体 |
完整蜂窝体 |
完整蜂窝体 |
2 |
孔数 |
- |
25 |
25 |
25 |
3 |
孔径 |
mm |
5.12 |
5.15 |
5.19 |
4 |
节距 |
mm |
5.93 |
5.91 |
5.91 |
5 |
几何比表面积 |
m2/m3 |
567 |
566 |
563 |
6 |
微观比表面积 |
m2/g |
58.63 |
48.34 |
56.74 |
7 |
脱硝效率 |
% |
93.6 |
77.3 |
94.9 |
8 |
氨逃逸(6%O2) |
μL/L |
2.3 |
3.8 |
2.6 |
9 |
SO2/SO3转化率 |
% |
0.88 |
1.05 |
0.93 |
10 |
催化剂的阻力(单层) |
Pa |
196 |
203 |
199 |
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