燃煤烟气同时脱硫脱硝技术.ppt

燃煤烟气同时脱硫脱硝技术,主要内容,背景技术分类进展设想总结,背景,由于大量排放含有SO2、NOx的烟气引起的酸雨等环境问题日益严重，解决二氧化硫和氮氧化物污染刻不容缓。需要低成本、适合我国国情的脱硫脱硝方法。,煤的成份,SO2,NOx,燃煤烟气特点,气量大、浓度低、成分杂100MW的发电机组，尾气量约为4×105 m3(STP)/h常量组分：水 4% 6%，O2 5%微量组分： SO2 500 4000ppm NOx 500ppm痕量组分：Hg、As等粉尘,工业技术情况,工业化的SO2/NOx联合脱除工艺是：SO2-湿法石灰石/石膏烟气脱硫(FGD) NOx-氨气选择性催化还原法(SCR)SO2 + CaCO3 + O2 + H2O CaSO4 · 2H2O + CO24NO + 4NH3 + O2 4N2+6H2O,脱硫脱硝技术分类,固相吸收/再生烟气脱硫脱硝技术 气/固催化脱硫脱硝技术高能电子活化氧化技术湿法同时脱硫脱硝技术,技术分类1,固相吸收/再生烟气脱硫脱硝技术活性炭吸收脱硫脱硝工艺 NOxSO工艺（ Na2CO3/Al2O3球状颗粒）CuO同时脱硫脱硝工艺,活性炭脱硫脱硝工艺,在吸收塔内：2SO2 + O2 + 2H2O 2H2SO4 6 NO + 4 NH3 5 N2 + 6 H2O在解吸塔内： 2H2SO4 SO3 + H2O2SO3 + C 2SO2 + CO2,NOxSO工艺示意图,NOxSO工艺,吸收剂： Na2CO3/Al2O3球状颗粒SO2 Na2SO3 Na2SO4 NO NO2 2NaNO3 吸收剂再生： Na2SO4 + CH4 Na2O + H2S + SO2 + CO2 + H2O 2NaNO3 Na2O + NO2 + NO + O2,技术分类2,气/固催化同时脱硫脱硝技术 SNRB工艺（脱硫脱硝除尘）DESONOX工艺WSA-SNOX工艺,SNRB工艺示意图,SNRB工艺,高温袋式反应器 SO2脱除：钙基或钠基吸收剂以脱除NOx脱除：注入NH3用SCR法粉尘：用高温陶瓷纤维袋式过滤器捕集US Department of Energy. DOE/FE-0459-2. Clean Coal Technology Programs: Completed Projects 2003. Clean Coal Today Newsletter. 2003，(2)：72,DESONOX工艺,DESONOX,第一层：NOx的SCR催化剂V2O5/TiO2 4NO + 4NH3 + O2 4N2+6H2O2NO24NH3 + O2 3N2+6H2O第二层：SO2氧化催化剂V2O5或贵金属 2SO2 + O2 + 2H2O 2H2SO4,WSA-SNOX工艺示意图,技术分类3,高能电子活化氧化技术使用物理方法产成高能自由基，氧化SO2，NOx为酸,与氨形成盐,制得硫酸铵,硝酸铵;NONO2HNO3NH4NO3SO2 SO3H2SO4(NH4)2SO4湿法脱硫脱硝技术乙二铵合钴()络合催化,乙二铵合钴()络合催化,催化剂： Co(en)22+氧化剂：烟气中的O2（氧的浓度 211%）溶液pH值：713填料塔，逆流接触反应操作温度3080 oCNO浓度 1002000ppm（deNOx 90%）SO2浓度 5005000ppm （deSO2 >90%） 华东理工大学·肖文德·专利号：01105698.3,乙二铵合钴()络合催化NO,1. NO (g) 转化为 NO (aq)NO与Co(en)22+反应:NO(g) + Co(en)22+OH- Co(en)(NO)OH +en2. NO被氧化NO2 Co(en)(NO)OH + + O Co(en)(NO2)OH +NO (g) NO (aq) NO2,3. 在碱性溶液中，OH-会取代络合物中的NO2： Co(en) (NO2)OH + + OH- Co(en) (OH)2 + NO2- + NO3- +H2O2NO2 +2OH - NO2- + NO3-+ H2O4. 催化剂再生Co(en) (OH)2 + en Co(en)22+ + 2OH-,5. 总反应方程式为：2NO + O2 +2OH - NO2- + NO3-+ H2O总之：O 将NO氧化NO2 在碱性溶液中，NO2NO2- + NO3- en能保持Co(en)22+离子不断循环 SO2：石灰/石膏法脱除SO2 + Ca(OH)2 CaSO3 + H2O,研究趋势,技术上：改进FGD和SCR组合工艺，降低操作费用。学术上：除了化学催化的改进，采用物理的、生物的技术。高能电子活化氧化技术液膜法生物法,山西煤化所刘振宇等人对于脱硫脱硝，选用的催化剂为：以Al2O3、活性炭(AC)为载体负载各种金属氧化物CuO，V2O5，采用的是SCR法还原NOx路线。华东理工大学肖文德等人，以Al2O3为载体,负载各种金属氧化物NiO、Co3O4的催化剂上，研究氧化NO为NO2的规律；并考察SO2对其的影响。,设想,多联产能源系统中分离SO2 、NOx ；用天然气中的CH4、H2等还原SO2，从产物中得到H2S；利用H2S来还原NOx 希望实现： H2S + NO N2 + S + H2O,多联产能源系统,总结,工业上现行的脱硫脱硝工艺乙二铵合钴()络合催化NO多联产中脱硫脱硝的设想,参考文献和资料,1. 钟秦，燃煤烟气脱硫脱硝工程实例, 北京, 化学工业出版社, 2002.2. 姚强， 洁净煤技术, 北京, 化学工业出版社, 2005.Zhao Biying, Jiang De-en. Fuel. 2002,81(11): 1565 The NOXSO process. Applied Catalysis B: Environmental. 1994，5（1）: N7Snip O C，Woods M，Korbee R，et al. Regenerative removal of SO2 and NOx for a 150 MWe power plant in an interconnected fluidized bed facility. Chemical Engineering Science. 1996，51（10）：2021Zhao Biying，Jiang De-en，Xie Youchang. Dispersion of Na2CO3 on Al2O3 and the threshold effect in flue-gas desulfurization. Fuel. 2002，81（11）：1565,Blumrich S，Engler B. The DESONOX/REDOX-process for flue gas cleaning : A flue gas purification process for the simultaneous removal of NOx and SO2 resp. CO and UHC. Catalysis Today. 1993，17（1）：301US Department of Energy. DOE/NETL-2000/1125. SNOXTM Flue Gas Cleaning Demonstration: Project: A DOE Assessment. 2000. 13 US Department of Energy. DOE/FE-0459-2. Clean Coal Technology Programs: Completed Projects 2003. Clean Coal Today Newsletter. 2003，(2)：72Chang S G. Novel Catalytic Processes for Acid Gas Treatment in the Natural Gas Industry and Coal-fired Power Plants. Thirteenth U.S. - Korea Joint Workshop on Energy and Environment. Reno, Nevada. 1999. 20,