低溫催化脫硝技術的發展

發布日期:2018-05-03 浏覽次數:22

 目前低溫催化脫硝技術中(zhōng),以NH3 爲還原劑的低溫選擇性催化還原技術研究較爲深入,低溫高效的特點使該類型催化劑可以應用于低塵低硫環境中(zhōng),但是非氨法催化脫硝的低溫催化劑的研究近年來才成爲研究的熱點,由于低溫階段烴類的反應不完全性以及N2O 的高産生(shēng)率,還有很多問題急于解決,現将低溫催化脫硝技術的催化劑及應用情況總結下(xià)。

(1)對于NH3-SCR 技術,由于NH3 與NOx 反應本身的活化能較高,溫度窗口的降低對催化劑的活性要求較高,這就要求催化劑具有良的形貌以及較多的活性位,因此改善催化劑制備工(gōng)藝、化催化劑金屬配比是研究的熱點。由于溫度降低,NH4SO4 易于形成并附着,所以低溫NH3-SCR 不易放(fàng)在脫硫塔之前,但是脫硫之後的低溫煙氣中(zhōng)含有較高的水分(fēn),因此低溫NH3-SCR 催化劑需要提高其抗水性能。

(2)在非氨法催化脫硝技術方面,氮氧化物(wù)直接裂解技術雖然不需要還原劑,但是其效率難以達到實際要求。HC-SCR 技術效率較高但是面臨兩大(dà)難點:是溫度過低情況下(xià),碳氫化合物(wù)容易分(fēn)解成固體(tǐ)碳,引起碳沉積性失活;二是氧氣會競争性與碳氫化合物(wù)進行反應,消耗還原劑。CO 催化脫硝技術解決了低溫碳沉積的問題,但是氧氣的負面作用無法解決。氮氧化物(wù)吸附還原技術既解決了低溫碳沉積的問題也解決了氧氣的負面影響,但是目前應用的催化劑吸附容積較小(xiǎo)。因此低溫非氨法催化脫硝技術未來可眼于以下(xià)方面的研究。針對氧氣的負面作用,是發展高選擇性催化劑,避免碳氫化合物(wù)以及CO 的氧化;二是脫硝工(gōng)藝的創新,例如氮氧化物(wù)吸附還原催化劑的開(kāi)發。目前的研究多以分(fēn)子篩負載型催化劑爲主,而分(fēn)子篩與碳材料相比,制備工(gōng)藝複雜(zá),價格較貴,NOx吸附容積較小(xiǎo),在吸附區域必須盡量降低空速;而碳材料尤其以活性炭和活性半焦爲主體(tǐ)的自然源碳材料(以煤或者生(shēng)物(wù)質經高溫熱解制備),由于其制備工(gōng)藝簡單,表面活性基團複雜(zá),負載金屬後其NOx吸附容量更高,可以在高空速下(xià)達到較高的吸附效率,有望成爲今後的研究熱點。此外(wài),煙氣中(zhōng)水蒸氣含量較高(>8%[1]),而水蒸氣對非氨法催化脫硝有定的負面影響,因此提高抗水性能、延長催化劑的使用壽命也是研究的重點。


 目前低溫催化脫硝技術中(zhōng),以NH3 爲還原劑的低溫選擇性催化還原技術研究較爲深入,低溫高效的特點使該類型催化劑可以應用于低塵低硫環境中(zhōng),但是非氨法催化脫硝的低溫催化劑的研究近年來才成爲研究的熱點,由于低溫階段烴類的反應不完全性以及N2O 的高産生(shēng)率,還有很多問題急于解決,現将低溫催化脫硝技術的催化劑及應用情況總結下(xià)。

(1)對于NH3-SCR 技術,由于NH3 與NOx 反應本身的活化能較高,溫度窗口的降低對催化劑的活性要求較高,這就要求催化劑具有良的形貌以及較多的活性位,因此改善催化劑制備工(gōng)藝、化催化劑金屬配比是研究的熱點。由于溫度降低,NH4SO4 易于形成并附着,所以低溫NH3-SCR 不易放(fàng)在脫硫塔之前,但是脫硫之後的低溫煙氣中(zhōng)含有較高的水分(fēn),因此低溫NH3-SCR 催化劑需要提高其抗水性能。

(2)在非氨法催化脫硝技術方面,氮氧化物(wù)直接裂解技術雖然不需要還原劑,但是其效率難以達到實際要求。HC-SCR 技術效率較高但是面臨兩大(dà)難點:是溫度過低情況下(xià),碳氫化合物(wù)容易分(fēn)解成固體(tǐ)碳,引起碳沉積性失活;二是氧氣會競争性與碳氫化合物(wù)進行反應,消耗還原劑。CO 催化脫硝技術解決了低溫碳沉積的問題,但是氧氣的負面作用無法解決。氮氧化物(wù)吸附還原技術既解決了低溫碳沉積的問題也解決了氧氣的負面影響,但是目前應用的催化劑吸附容積較小(xiǎo)。因此低溫非氨法催化脫硝技術未來可眼于以下(xià)方面的研究。針對氧氣的負面作用,是發展高選擇性催化劑,避免碳氫化合物(wù)以及CO 的氧化;二是脫硝工(gōng)藝的創新,例如氮氧化物(wù)吸附還原催化劑的開(kāi)發。目前的研究多以分(fēn)子篩負載型催化劑爲主,而分(fēn)子篩與碳材料相比,制備工(gōng)藝複雜(zá),價格較貴,NOx吸附容積較小(xiǎo),在吸附區域必須盡量降低空速;而碳材料尤其以活性炭和活性半焦爲主體(tǐ)的自然源碳材料(以煤或者生(shēng)物(wù)質經高溫熱解制備),由于其制備工(gōng)藝簡單,表面活性基團複雜(zá),負載金屬後其NOx吸附容量更高,可以在高空速下(xià)達到較高的吸附效率,有望成爲今後的研究熱點。此外(wài),煙氣中(zhōng)水蒸氣含量較高(>8%[1]),而水蒸氣對非氨法催化脫硝有定的負面影響,因此提高抗水性能、延長催化劑的使用壽命也是研究的重點。