固定源催化净化解读.pptVIP

* 固定源燃烧排放的催化净化 提纲 1 背景现状 2 烟气脱硫技术 4 二氧化硫的催化还原 5 趋势及展望 3 二氧化硫的催化氧化 固定污染源：指排放位置和地点不变的污染源 电厂：发电厂的燃煤烟囱 工业：钢铁厂、水泥厂、炼铝厂、有色金属冶的大工业烟囱 民用部门的燃料燃烧 我国电厂、工业、民用三大部门的污染物排放约占总量的70%以上 一般调查分析污染物种主要为NO、SO2、烟尘，电厂是SO2和NOx的最大排放贡献源，工业过程是其他污染物的最大贡献源。 在固定污染源的燃料消耗中，燃煤占有相当大的比重。 1 背景现状 1 背景现状 1 背景现状 煤炭燃烧排放的烟气中对环境产生的污染物质主要有： CO、SOx、NOx及PM CO可通过控制燃料在燃烧过程中的空燃比、燃烧温度和燃烧时间，并使燃烧和空气混合均匀，使其燃烧完全。 SO2的主要来源是燃煤烟气，占全国SO2总排放量的87%， SO2与水汽烟尘等结合形成硫酸烟雾及硫酸盐等气溶胶，能侵入肺的深部组织，给人体健康带来严重危害。 NOx是主要的大气污染物之一，包括N2O、NO、N2O3、NO2和N2O5，其中污染大气的主要是NO和NO2。NOx是造成酸雨和光化学烟雾发生的重要前体物。 火电厂大气污染物排放标准 1 背景现状 污染物项目 旧标准 GB13223—2003 新标准 GB 13223—2011 燃煤锅炉特别排放限值 天然气燃气轮机组排放限值 氮氧化物 650mg/m3 100mg/m3 100mg/m3 50mg/m3 二氧化硫 400mg/m3 200mg/m3（现有） 100mg/m3（新建） 50mg/m3 35mg/m3 烟尘 50mg/m3 30mg/m3 20mg/m3 5mg/m3 烟气脱硫： 利用各种技术手段将烟气中的SO2从气相中分离转化的净化技术措施。 基本核心： SO2+脱硫剂（碱性） →亚硫酸盐和硫酸盐 （根据所用的碱性物质不同，这些盐可能是钙盐、钠盐、镁盐或铵盐） 脱硫剂：石灰石、石灰、NaCO3、MgCO3和氨等 2.1 脱硫技术 2.2 脱硫技术分类 石灰石/石灰-石膏法 氨水或海水洗涤法 氧化镁法 双碱法 磷氨肥法 半干法 干法 湿法 电子射线辐射法 活性炭、活性焦脱硫 荷电干式吸收剂喷射脱硫技术 喷雾干燥法 炉内喷钙尾部增湿脱硫工艺等 固定床水洗解吸式活性碳吸附工艺 常规脱硫技术投资大、运行费用较高，同时还会产生二次污染问题 催化脱硫是目前研究的一个重要方向 2.2 脱硫技术分类 目前普遍使用的烟气脱硫技术主要是吸收法，吸收剂采用钙、钠、镁、铵等各类碱性化合物。在脱硫过程中脱硫剂大量消耗，生成的脱硫副产品与脱硫剂相比，附加价值不高，市场空间小，易造成二次污染。 寻找可再生、价廉、来源丰富的原料，开发采用可循环使用的脱硫剂并回收利用硫资源生产附加值高的脱硫副产品的烟气脱硫技术是实现烟气脱硫由传统污染治理模式向低消耗、低污染、高效益的循环经济型模式转变的关键。 催化法在烟气脱硫过程中催化剂不消耗，脱硫效率高，工艺简单，流程短，适应性强，副产物易资源化回收利用，成为目前研究的一个重要方向。 2.3 二氧化硫催化净化的特点 1、催化法脱硫效率高。与湿法烟气脱硫技术脱硫效率受气液平衡限制不同，催化法的技术特点决定了烟气脱硫效率达到95%以上。 2、变不可再生脱硫剂为可再生、可长期使用的脱硫剂，充分实现废物综合利用，促进企业循环经济发展。利用农林废弃物如酒糟、秸秆、食用菌菌渣、果壳等替代煤、焦油以及珍贵的木材等资源制备脱硫催化剂。 3、催化剂一次投入后可长期使用，可避免钙法、氨法、镁法等脱硫技术需要随时加入脱硫剂，脱硫剂消耗量大的问题。 4、可用于气量、浓度波动大的烟气处理，操作弹性大，完全能够适应机组大范围的负荷波动。 5、脱硫的最终产物为硫酸，没有其他不可再利用的副产物。用户可以根据需要以硫酸、硫酸盐等形式实现资源化利用，因此不会对环境造成二次污染。 2.4 二氧化硫催化净化的归类 催化氧化法：利用催化剂把SO2氧化为SO3，SO3可以用来制硫酸 催化还原法：利用催化剂把SO2还原为单质硫和副产物硫黄 3.1 二氧化硫的催化氧化 20世纪60年代后 价格远低于铂系催化剂 耐毒性物质的能力强 使用寿命长 钒系催化剂 20世纪60年代前 抗毒性强 要求的使用温度高，且转化率低 铁系催化剂 铂系催化剂 20世纪30年代前 具有良好活性 价格昂贵，对毒物敏感，极易因中毒而失活 原理：SO2+1/2O2→SO3 3.2 钒系催化剂 钒系催化剂：