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安慶治霾利器:低溫SCR脫硝催化劑及工程技術
文章出處:本站 人氣:22924 發表時間:2016-11-14 15:00:07
霧霾,是霧和霾的組合詞。霧霾常見于城市。霧霾天氣是種大氣污染狀態,霧霾是對大氣中各種懸浮顆粒物含量超標的籠統表述,尤其是PM2.5被認為是造成霧霾天氣的“元兇”。隨著空氣質量的惡化,陰霾天氣現象出現增多,危害加重。我國污染物排放量第,已經成為PM2.5污染嚴重的之,環境形勢嚴峻。其中京津冀、長三角、成渝、中原地區等污染程度已達到全球之,PM2.5年均濃度已超過70微克/立方米,達到標準的2倍以上,為衛生組織指導值的7倍以上。PM2.5中含有多種有毒有害物質,會直接影響公眾的身體健康,PM2.5污染問題如果得不到重視,將成為社會穩定的隱患。
“十二五”期間,出臺了系列政策推動燃煤電廠除塵、脫硫和脫硝裝置的建設和達標運行。2011年至今,火電行業的二氧化硫和氮氧化物排放量每年連續保持近10%的降幅。然而,與火電行業減排所取得的巨大成績相比,非電力行業的減排節奏卻嚴重滯后。2011年以來,非金屬礦業制品業(水泥、玻璃和陶瓷等)和黑色金屬冶煉加工業(鋼鐵、鐵合金等)污染物排放量復合年降幅僅為2%。冶金、建材、化工等工業行業是大氣污染物的主要排放源,其煙(粉)塵、氮氧化物排放量不在火電行業之下,如果非電行業的煙氣治理沒有得到有效控制,將削弱我國大氣污染防治的協同治理效果。為推動全國環境空氣質量持續改善,加快非電行業污染物減排刻不容緩。但是相對于火電煙氣治理,非電行業在政策、標準、機制上都相對不夠健全,治理技術、治理經驗不成熟,處理率嚴重不足。
二氧化硫、氮氧化物以及可吸入顆粒物這三項是霧霾主要組成。作為大城市空氣中的要污染物,NOx與PM2.5復合是霧霾的主要成因之,嚴重危害著人民的身體健康和社會環境建設。非電力行業對NOx污染的貢獻率與電力行業相近。然而,非電力行業(包括自備電站)的NOx排放控制遭遇到了大的困難,因為非電力行業的工業鍋(窯)爐設備(例如,工業鍋爐、玻璃陶瓷爐窯、水泥爐窯、冶金燒結爐、煉焦和石化系統的裂解設備等)煙氣以及涉及生產過程產生的NOx(例如,不銹鋼酸洗、草酸生產、硝酸生產等工藝過程)的排煙溫度大多低于300℃,且煙氣條件較為復雜多變。而目前電力行業使用的SCR脫硝催化劑的工作溫度為300℃~400℃,且煙氣條件穩定單。因此,在非電力行業難以直接使用中高溫(300℃~400℃)SCR催化工藝對NOx排放進行控制。非電力脫硝面臨著技術空白的困境,加快研究氮氧化物的高效治理技術勢在必行,高效、低溫SCR脫硝催化劑及工程技術成為研究熱點。
目前實現工業化應用的脫硝技術主要是以NH3為還原劑的選擇性催化還原(SCR)脫硝技術,而催化劑是SCR脫硝技術的核心,目前應用電力行業的脫硝催化劑體系為V2O5-WO3(或MoO3)/TiO2釩基SCR催化劑,該系列催化劑的運行溫度為300℃~400℃。長期以來,研究人員也在嘗試研究非釩基SCR催化劑并開發了多種非釩基低溫脫硝催化劑,但是這些催化劑在工業化應用的過程中有諸多問題需要解決,如耐H2O和抗SO2中毒能力等缺點難以應對國內非電力行業復雜的工況條件和煙氣成分,且催化劑生產成本高居不下,難以大范圍的工業化應用于非電力行業脫硝。我國的SCR脫硝催化劑生產技術和脫硝工程技術基本上來自于國外,雖然國外的技術相對成熟,但由于我國的能源結構與西方相差很大,煤炭能源占整個能源消耗的70%左右,其高硫高灰分的煙氣的治理只依靠國外的技術難以解決,這問題在非電力行業脫硝域更為突出。面對我國工業能源結構不同而導致非電力行業煙氣污染物排放控制的特殊性以及非釩基低溫脫硝催化劑應對非電力行業低溫SCR脫硝的局限性,北京工業大學何洪、李堅教授等人意識到降低成熟的釩基催化劑的運行溫度可能是低溫SCR催化劑開發的個可行的方向。從調整釩基催化劑催化劑表面酸堿性和微觀結構出發,何洪教授團隊經過多年的研究,得到了系列低溫SCR催化劑的配方和制備工藝,該催化劑的工作溫度區間拓展到160℃~400℃。基于低溫SCR催化劑的基礎配方,何洪教授團隊又深入研究并開發出了蜂窩SCR催化劑的成型配方和成型技術。2012年,以北京工業大學的低溫SCR催化劑生產技術為核心,北京方信立華科技有限公司在北京成立,生產出了合格的第代低溫SCR催化劑產品并開始向脫硝市場供應。之后,為了完善和促進低溫SCR催化劑的工業應用,何洪教授團隊和北京方信立華科技有限公司又進行了低溫SCR工業脫硝工程技術的開發,并開始嘗試催化劑在各個行業的應用以及示范工程樹立。目前,“方信”低溫SCR脫硝催化劑已經升級換代至第四代,其耐H2O和抗SO2中毒能力以及脫硝效率得到大幅度提升,并且開發出適應不同行業和煙氣條件的個性化配方和型號催化劑產品供客戶選型。結合個性化配方催化劑、催化劑反應器化設計、催化劑原位再生等創先進技術可為企業提供脫硫、脫硝、除塵體化煙氣治理綜合性解決方案。截止目前,北京方信立華科技有限公司的低溫SCR脫硝催化劑及工程技術已成功應用于各行業二十余套脫硝裝置且運行良好,得到了市場的高度認可 。
低溫SCR催化劑及工程技術在非電力脫硝域有著重大的應用價值和前景,目前國內低溫脫硝市場尚未全面啟動,但市場容量巨大,未來應用市場前景廣闊。北京方信立華科技有限公司從公司成立到實現量產、樹立行業示范工程,不到5年的時間里,公司克服了道道技術難關,終在低溫脫硝域走在了全國前列,作為中國低溫脫硝市場的行業跑者,不僅解決了高硫條件下低溫處理解決NOx的性難題,并且創造了業界多項國內國際第,引起了行業內外的高度關注。如:國內第家擁有自主知識產權的低溫SCR脫硝催化劑生產企業、低溫SCR脫硝業績第、應用于第家國內日用玻璃窯爐低溫SCR脫硝裝置、應用于國內第家廢液焚燒爐低溫SCR脫硝裝置、應用于國內第家垃圾焚燒爐低溫SCR脫硝裝置、應用于條焦爐煙氣低溫脫硝裝置、單筆低溫SCR脫硝催化劑采購數量第、100萬以上風量低溫脫硝唯案例等。為北京方信立華全面迎接非電力行業低溫脫硝市場的爆發提供了寶貴的技術經驗。
我國是日用玻璃生產大國,日用玻璃產量居前列。從2014年1月1日起,《平板玻璃工業大氣污染物排放標準》(GB26453-2011)排放標準正式開始執行;從2015年7月1日起,《電子玻璃工業大氣污染物排放標準》(GB29495-2013)排放標準正式開始執行,這些標準推動了日用玻璃行業的氮氧化物排放控制工程的快速發展。盡管幾年來許多企業已投入了大量的資金用于行業廢氣的治理,但由于工藝、燃燒及廢氣成份的有特性,導致廢氣治理技術存著定的缺陷,成為困擾行業的重大難題。脫硝方面,目前企業嘗試的脫硝技術基本上都是中高溫SCR脫硝技術與臭氧法脫硝技術。中高溫SCR脫硝需升溫原煙氣,能源消耗較大,催化劑易中毒(堿金屬)或被黏狀物包裹失效,山東藥玻套裝置采用該技術后拆除。臭氧氧化脫硝技術去除率不高,電耗大,二個企業試驗后已拆去。日用玻璃行業大氣污染物主要是由“蓄熱式馬蹄焰池窯”的廢氣產生的。煙氣成分復雜不穩定,煤氣換向時SO2的產生量急劇增加,另外日用玻璃屬連續生產不能停爐。現在對于日用玻璃行業玻璃窯爐的高硫、低溫脫硝治理,國內外沒有可借鑒的經驗與技術,與其他工業窯爐的煙氣存在較大的差別。作為國內家具有自主知識產權低溫SCR脫硝技術的北京方信立華科技有限公司依托北京工業大學,積開展技術創新,持續開發新技術和新市場。為填補日用玻璃廢氣治理技術空白,公司在日用玻璃低溫SCR脫硝催化劑及工程技術研發生產注入更多精力,結合日用玻璃窯爐復雜工況條件、并根據多年來低溫SCR脫硝工程的經驗而研制開發出適應于日用玻璃脫硝的低溫SCR脫硝催化劑及工程技術。該技術獲得了國內日用玻璃企業的青睞。繼山東藥玻棕瓶、二車間兩條線后,棕瓶三、四車間兩條線繼續采用公司產品和技術,另外公司聯手山東驕楊環保先后承接了生力源、華鵬、魯冠、三匯、北匯等日用玻璃企業的低溫脫硝工程。已實施的工程脫硝裝置運行狀況良好,深受業主好評。實踐證明,日用玻璃低溫SCR脫硝技術裝置流程暢通、運行穩定,治理效果顯著,該技術的應用為日用玻璃窯爐煙氣污染綜合治理找到了條簡單、經濟、有效的方法。
從2015年1月1日起,《煉焦化學工業污染物排放標準》(GB 16171-2012)排放標準正式開始執行,推動了焦化行業的氮氧化物排放控制工程的快速發展。根據煉焦環保新標準,煙氣中的氮氧化物排放要達到500毫克/標準立方米,重點地區煙氣中的氮氧化物排放要達到150毫克/標準立方米,但目前多數焦化企業煙氣中氮氧化物為1800毫克/標準立方米。根據中國煉焦行業協會的數據顯示,截至2014年年底,全國焦化行業2000多臺焦爐真正能達到《煉焦化學工業污染物排放標準》第二時段標準(二氧化硫50毫克/立方米、煙塵30毫克/立方米、氮氧化物500毫克/立方米)的不足成。目前,我國規模以上焦炭生產企業有700多家,2000多條焦化生產線,焦化爐排煙溫度在300℃以內,故低溫脫硝成選工藝。作為低溫SCR脫硝行業跑者,當然十分關注焦化脫硝這市場并十分具有前瞻性地開展了相關研究工作,在完成實驗室模擬煙氣試驗后,為驗證低溫催化劑的脫硝性能、使用壽命及工藝合理性。2014年初北京方信立華科技有限公司在率先在寧夏寶豐能源集團進行了焦爐煙氣低溫SCR測線試驗,測線煙氣參數:煙氣量1000Nm3/h、煙氣溫度180-300℃、進口煙氣氮氧化物含量1500-2000mg/Nm3、粉塵量不大于30mg/Nm3、SO2含量為300mg/m3。測線試驗兩個月得出結論:測線中各設備運行穩定,工藝部件均流、導流等運行良好,二氧化硫、煙塵等對催化劑影響較小,對于焦化鍋爐脫硝方面,低溫SCR催化劑可以適用。關注焦化脫硝這市場的不只有北京方信立華科技有限公司,焦化行業設計域龍頭企業中冶焦耐(大連)工程技術有限公司,也直關注著范圍內的煙氣脫硫脫硝技術。2014年7月初,中冶焦耐(大連)工程技術有限公司、安徽同興環保工程股份有限公司、北京方信立華科技有限公司三方合作在唐山達豐焦化廠開展焦爐煙道氣脫硫脫硝中試實驗,焦爐煙氣脫硝中試裝置經過幾個月的實際運行,國內套焦爐煙氣低溫SCR脫硝中試取得成功。本裝置經過實際運行過程中,脫硝系統直保持良好的運行狀態,在180-280℃條件下均保持較好的脫硝效率,實際效率大于90%。結合檢測數據與日常記錄數據表明“方信”高效SCR脫硝催化劑適用于焦爐煙氣脫硝不但具有異的脫硝活性和抗硫能力且效率平穩無下降趨勢。2015年3月25日,北京方信立華科技有限公司喜獲條焦爐煙氣脫硝與單筆低溫SCR脫硝催化劑采購量大的寶鋼湛江鋼鐵有限公司焦爐煙氣凈化設施EP項目低溫SCR脫硝催化劑設備采購合同。該項目期現已連續穩定運行八個月,運行溫度210℃,出口NOx始終保持在100mg/m3以下。這是上100萬以上風量低溫脫硝唯案例。2016年1月5日,《金屬導報》在新年第期 B08版中專題報道了《2015年鋼鐵工業十大技術要聞》,其中,中冶焦耐“套焦爐煙氣脫硫脫硝裝置正式投運”位列第二位。北京方信立華科技有限公司供貨的鐵雄新沙焦化脫硝項目也已經連續六個多月,在入口NOx1200mg/m3的情況下,出口NOx都能控制在在100mg/m3以下。突出的低溫脫硝能力不僅體現出焦爐煙氣低溫SCR脫硝技術的先進性,更突出體現了方信低溫SCR脫硝催化劑的起活溫度低、抗硫性能好、溫度窗口寬泛、脫硝效率高等點。方信低溫SCR脫硝催化劑在焦爐煙氣低溫SCR脫硝表現的各項點為國內外同類產品所無法比擬。日前,北京方信立華科技有限公司又連續獲得山東浩宇和貴州黔貴兩個焦爐煙氣低溫SCR脫硝催化劑的供貨合同。
低溫SCR脫硝催化劑及工程技術由于它的特勢,已經滲透到電力行業以外的各個行業。相信通過不斷的低溫SCR催化材料配方創新、低溫SCR催化材料制備工藝創新、低溫蜂窩型SCR催化劑成型配方和制備工藝創新、低溫SCR工程技術集成創新,滿足不同行業客戶不同煙氣條件的脫硝需求,低溫SCR脫硝的未來市場片光明。為此,我們開啟合作伙伴的招募活動,無論是經營SCR脫硝催化劑業務的同行,還是專注于大氣污染綜合治理的提供商,或者是希望以低溫脫硝為業務增長點的環保工程公司,我們都十分歡迎。這種合作模式的建立我們已經有了多個成功的范例,北京方信立華科技有限公司攜手中冶焦耐、安徽同興環保、山東驕楊環保、華星電力環保等共同開拓了焦化、日用玻璃、垃圾焚燒等行業的低溫脫硝市場,并跑了行業的脫硝市場,創造了行業奇跡。方信立華正以嶄新的發展模式和明確的戰略目標,不斷創造成長的奇跡……。“加入方信、合作共贏”——是您面向未來的佳選擇!
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