各种脱硫工艺中催化剂综述.pptVIP

第十组 各种脱硫工艺中催化剂类型、进展及 需要解决的问题 1.3 SO2治理现状 近几年，我国虽然采取了排污收费政策，但每年的SO2排放量仍超过2000万t，酸雨污染面积迅速扩大，对我国农作物、森林和人体健康等方面造成巨大损害，也成为制约我国经济、社会可持续发展的重要因素，因此SO2排放的控制已势在必行。 控制SO2污染的途径有三：燃料脱硫、燃烧过程脱硫和燃烧后即烟气脱硫。目前研究开发的烟气脱硫技术达100 多种，工业化的有十几种，是世界上大规模商业应用的、最有效的控制SO2污染的脱硫方法。 3.脱硫工艺中的催化剂 A.湿法脱硫： 液相催化氧化脱除烟道气中SO2 和NOx 中Fe、Mn催化剂的研究 液相催化氧化法脱硫是在水溶液中加入SO2 氧化催化剂,使吸收的SO2 液相催化氧化,然后回收酸或采用碱中和.本实验所做的是在湿法脱硫的基础上,以Fe 、Mn 离子为催化剂采用液相催化氧化SO2 和NOx,再用氨吸收的脱硫脱氮新工艺。 本文就催化剂的选择，吸收液的pH 值，催化剂浓度等对SO2 和NOx 吸收效率的影响及其变化规律进行了研究。 结论1 对于SO2 浓度为2993 mg/m3的烟气,氨水溶液的吸收效率为85.5%,自来水的吸收效率为51.4%.而去离子水的吸收效率只有41.4%.氨水溶液吸收效率远高于自来水和去离子水. 对于NOx 浓度为518mg/m3 的烟道气,无论是去离子水自来水,还是氨水溶液,脱硝效率都很低,只有5%左右,达不到脱除要求,这主要是由于NO 难溶于水的缘故.为取得较好的脱硝效果,进行了过渡金属离子催化氧化实验. 结论 (1)金属负载催化剂的脱硫性能与该元素的金属氧化物的性质有关。 (2)本实验筛选得出的最优催化剂为Fe2O3／AC。催化剂的脱硫率随金属负载量的增加呈递增趋势，随焙烧温度的升高显著提高，随焙烧时间的增加而提高。 (3)催化剂Fe2O3／AC最优制备条件为金属负载量10．0％、焙烧温度350℃、焙烧时间3．0 h。 含氧气氛下烟道气催化还原脱硫 大多数燃煤烟气中都含有一定量的氧气。 难点： (1)难以找到合适的催化剂在氧存在时能很好地选择性还原 SO2； (2)氧在还原脱硫过程中的作用和影响比较复杂，从机理上没有太多深入的研究。 Claus法 H2S +(3/2)O2 → SO2 + H2O SO2 + 2H2S → 2H2O + (3/n)Sn 总反应： H2S + 1/2O2 → S + H2O Claus法 存在问题 Claus法 选择性催化氧化及催化剂 选择性催化氧化及催化剂 不同H2S选择性催化氧化体系 选择性催化氧化及催化剂 催化剂进展 选择性催化氧化及催化剂 催化剂进展 选择性催化氧化及催化剂 催化剂进展 选择性催化氧化及催化剂 催化剂进展 选择性催化氧化及催化剂 氧化物体系 通过对H2S吸附进行热力学研究表明, Cu、Zn、Fe、V、Mn、Ca、MO、W及CO等的氧化物都在一定程度上脱除于H2S。 这些金属氧化物主要负载在Al2O3、SiO2 等载体上。 选择性催化氧化及催化剂 选择性催化氧化及催化剂 选择性催化氧化及催化剂 研究热点 选择性催化氧化及催化剂 展望 减少工艺经济成本，新老工艺结合，例如Superclaus工艺。 碳体系和氧化物体系的研究已较为系统的开展，比较稳定；分子筛体系停滞不前；SiC，柱撑黏土体系是近期研究人员认为非常有潜力的一个载体体系。 各体系催化机制和失活机制的研究还并不完善，利用理论计算等手段进行机制研究指导催化剂的改性，也是选择性氧化催化剂研究的一个重要发展方向。 湿法脱硫化氢 化学吸收 湿法脱硫化氢 MDEA化学吸收法 湿法脱硫化氢 应用前景 湿法脱硫化氢 湿法脱硫化氢 湿法脱硫化氢 热碳酸盐法 效率不高，80-90%左右，上图工艺中的效率是90%,该公司的煤中硫含量≤0.55%,90%已完全满足。 吸收塔两段吸收达95% 降低能耗 湿法脱硫化氢 湿式氧化法 湿法脱硫化氢 湿式氧化法 湿法脱硫化氢 络合铁法 湿法脱硫化氢 湿法脱硫化氢 催化剂 络合剂：乙二胺四乙酸(EDTA)与多聚糖复合成双组分络合剂。主要作用是提高铁离子在溶液中的溶解度。 菌