[发明专利]一种用于烟气净化的HC-LSCR／O-AS工程系统

说明书

技术领域：

本发明涉及环保领域，具体涉及工业锅炉，窑炉烟气的净化领域

背景技术：

我国的大气污染主要为煤烟型环境污染，煤的燃烧过程中，绝大多数可燃物都能在炉内燃尽，不燃物主要为灰分，混杂在高温烟气中，经除尘器收集后的粉煤灰，所排放废气主要为燃料燃烧后的烟气，主要污染物为颗粒物，即飞灰，气体态的SO₂，NO_X，CO，CO₂，烃类等，SO₂和NO_X等也是生成二次颗粒物的重要前驱体和酸雾的主要来源。烟气净化的主要内容为：颗粒物，SO₂，NO_X，重金属(汞、硒、砷)，P_OP_S(二噁英类)，VOC(可溶性有机物，如烃类)，CO，CO₂(碳减排)

目前，烟气净化工程手段中脱除颗粒物PM已非常成熟，布袋除尘器以及电袋除尘器的使用可以使PM(颗粒物)在烟气中的浓度降至<100mg／m³，而目前常用的喷淋塔脱硫装置又存在着挂壁结晶严重，磨损，堵塞等问题，同时气溶胶严重，对SO₂的脱除率仅95％左右，难以适应SO₂排放标准的进一步提高，而目前兴起的NO_X的脱除方法如低氮燃烧的方法又使烟气中CO，烃类的排放增加，炉外方法如SNCR和SCR法又有许多问题；因此需一种综合的工程系统对现有烟气净化系统进行改进；即以脱硝技术为核心对烟气中污染物进行综合净化的系统。

目前，全世界可工程化应用的脱硝技术约50余种，归类如表：

炉外方法中最常用的脱硝方法为NH₃-SCR法(选择性催化还原法)是指在O₂和非均相催化剂存在的条件下，用还原剂NH₃将烟气中的NO还原为无害的N₂和水的工艺，燃煤烟气中SCR脱销的还原剂为氨，液氨或氨水由蒸发器蒸发后喷入系统中，在催化剂的作用下，氨气将烟气中的NO还原为N₂和H₂O，其化学反应式为：

4NH₃+4NO+O₂→4N₂+6H₂O

4NH₃+2NO₂+O₂→3N₂+6H₂O

催化剂在反应中起到降低反应活化能和加快反应速率的作用，在气固催化反应中催化剂的活性吸附的氨气与气相中的NO_X发生反应，生成N₂和H₂O，N同位素试验表明：反应产物N₂分子中一个原子N源于NH₃，另一个来自NO，O₂的存在有利于NO的还原。

可用于SCR系统的催化剂主要有贵金属催化剂，碱金属催化剂和分子筛催化剂三种，典型的贵金属催化剂是Pt或Pd作为活性组分，属于低温催化剂，它们还原NO_X活性很好，但选择性不高，NH₃很容易被空气中的氧氧化，由于一些贵金属在相对较低的温度下，还原NO_X和氧化CO的活性高，目前贵金属催化剂主要研究低温催化和天然气锅炉的应用。商业SCR催化剂，其活性组分为V₂O₅，载体为锐钛矿型的TiO₂、WO₃和MoO₃作为助催化剂。