1、移动床VOCs治理及溶剂回收一体化技术
(1)移动床VOCS治理及溶剂回收一体化技术介绍
以碳基功能材料为核心,集合连续多通道轴径向吸附、清洁高效吸附材料解析-回收等关键技术,实现VOCs治理关键技术集成,不仅可无害化处理VOCs污染,又能绿色安全地将VOCs富集捕获并资源化,该技术可应用于化工、钢铁、焦化、医药防护、橡胶等行业VOCs治理。
(2)工艺优势
1)物理吸附,常温常压操作,安全性能优越;
2)适用范围广,抗负荷冲击能力强;
3)多级吸附,VOCs出口浓度可稳定控制在20mg/m3以下,实现超低排放;
4)处理效率高达99%以上;
5)床层阻力小,吸附效率高,热能利用率高,运行能耗低;
6)专利吸附床设计,解决了传统固定吸附床板结及偏流的问题;
7)溶剂回收率高,品质好,可直接回用;
8)资源回收有收益,投资回报率高;
9)实现二氧化碳的减排,助力碳达峰、碳中和;
10)打造“双循环”经济,企业实现溶剂和吸附材料的循环。
(3)产品型号及吸附剂材质
针对各行业的VOCs成分特性及客户需求,定制不同孔径分布的碳基复合材料,通过表面改性处理,提高材料的工作容量及强度,增强吸附脱附速度和吸附稳定性,实现材料的反复再生,延长使用寿命。
(4)该装置还可根据废气特性选择相应的吸附剂,实现脱除H2S、苯、萘、氯、VOCS等气体的功能。
①PCT型改性活性炭脱硫剂主要应用于合成氨、天然气、焦炉煤气、城市煤气、发电厂等气体中H2S预处理。
②PCT-06活性炭吸油剂主要用于合成氨、二氧化碳、压缩机后的油污、焦炉煤气、天然气中苯、萘的脱除及煤制油原料气体中的净化。
③PCT-03转化吸收活性炭精脱硫剂主要应用于煤制合成氨、天然气、焦炉煤气、水煤气、二氧化碳、尿素合成气中H2S及COS、CS2、硫醇、硫醚等有机硫转化吸收。
④PCT-11活性炭脱苯剂主要应用于各种工业气体如焦炉煤气、天然气等气体中苯的脱除。
⑤PCT-09活性炭脱萘剂主要应用于合成氨、天然气、焦炉煤气、城市煤气、发电厂等气体中萘的处理。
⑥PZT-02中温(高温)氧化锌脱硫剂主要应用于生产甲醇、合成天然气、焦炉煤气、合成氨、石油化工干气、精细化工气相脱除H2S和柴/汽油、润滑油装置脱除H2S。
⑦PCT-04A型常温脱氯剂主要应用于合成氨、合成天然气、焦炉煤气、天然气及石油化工中循环氢中HCI的脱除。
⑧PS-02型宽温有机硫水解剂主要应用于合成氨精脱硫工段和尿素合成工段、煤制天然气、焦炉煤气制天然气、食品级二氧化碳、聚丙烯等原料气常温下的COS转化。
2、工业烟气CO脱除技术
(1)CO脱除的意义
我国大气环境质量主要监测指标有PM10、PM2.5、臭氧、二氧化硫、氮氧化物和一氧化碳六大项,随着近年来各行业超低排放治理的快速推动,二氧化硫、氮氧化物和粉尘等治理已经接近尾声,但是CO的治理由于技术不成熟的原因,一直没有开展。
工业烟气脱除CO具有重大意义,一方面,CO在极低浓度时能使人或动物遭到缺氧性伤害,轻者眩晕、头疼,重者脑细胞受到永久性损伤,甚至窒息死亡等危害;另一方面,CO主要为燃料燃烧不完全产生的,CO的排放本身就是对能源的一种巨大浪费,经计算,如果将工业烟气中每1%(即10000PPM)的CO催化氧化为CO2,释放的热量可将烟气温度提升约60℃,以干熄焦常用放散烟气为例,烟气中CO含量通常≤6%,如将烟气中CO脱除,催化氧化为CO2,则可将烟气温度提升360℃,实现对烟气余热的回收,从而提高能源的利用率,减少对化石能源的消耗,到达节能与减碳的目的。
(2)CO催化氧化原理
催化燃烧反应原理是有机废气在较低温度下在催化剂的作用下被完全氧化和分解,达到净化气体目的。催化燃烧是典型的气固相催化反应,其原理是活性氧参与深度氧化作用。在催化燃烧过程中,催化剂的作用是降低反应的活化能,同时使反应物分子富集在催化剂表面上以提高反应速率。借助于催化剂,有机废气可以在较低的起燃温度下无焰燃烧并且在释放大量热量,同时氧化分解成CO2和H2O。CO在150℃就会发生催化氧化反应,250℃条件下脱除效率可达90%。
(3)催化剂影响因素
(4)催化剂的技术参数即特性
区别于普通的催化剂结构,采用核壳结构催化剂,在活性物质外围包裹保护壳,选择性隔离有害物质,提升催化剂的耐水、耐碱金属、耐硫特性,降低对烟气洁净度的要求,增大使用范围。
较低的CO起燃温度特性:由于烟气温度较低,需开发出较低的CO起燃温度特性的催化剂,我公司开发出的CO催化剂(钢铁、工业锅炉),T50≤130℃、T90≤140℃,从而完全满足催化剂应用条件;
较宽催化剂适用温度:我公司可根据不同的烟气条件,燃料种类,合理的空速特性开发满足150-500℃的脱CO催化剂。
高转化率特性:公司自研技术,转化率能到达95%以上;
寿命长特性:试验证明,脱一氧化碳催化剂衰退慢、寿命可长达24000小时。
3、转炉喷煤减碳技术
(1)转炉煤气回收的技术背景
转炉冶炼前期和后期,由于炉气中氧气含量超标,无法回收,只好放散。虽然采取了点燃措施,但是由于煤气热值低及点燃点温度低,实际很少能够点燃。煤气回收限制性条件主要是防止回收爆炸性混合气体,它是安全进行煤气回收的基本条件。在确保有足够的煤气柜容量的条件下,煤气回收的操作条件也是影响转炉煤气回收的主要因素。煤气回收以烟气中的CO和O2含量为依据:CO浓度不低于预定值,且O2浓度不高于预订值。一般钢铁企业将该条件设置为CO不低于30%,且O2不高于2%。
由于转炉煤气在正常吹炼的前期和后期CO往往低于30%,无法回收,需要对空放散,造成了环境污染与能源浪费,转炉喷煤技术则是利用高温喷煤,将烟气中CO2与C反应生成CO,提升CO浓度,提高转炉煤气的回收利用。向转炉内喷煤粉,冶炼全程回收煤气,利用炉内高温余热干馏煤粉,实现转炉冶炼低碳、绿色、环保多重效益。
(2)转炉喷煤技术介绍
转炉煤气是钢铁企业重要的二次能源,占炼钢工序能源回收总量的80%~90%,转炉煤气主要用于冶金包烘烤、钢坯加热、化工产品生产和燃气发电等。
(3)经济效益
4、低浓度瓦斯催化氧化及发电技术
(1)技术背景:当瓦斯浓度低于8%时,低浓度瓦斯发电机不能有效利用,而直接排放到大气,不仅排放了大量温室气体,而浪费了宝贵的煤层气资源。催化燃烧方法可以在400℃以下将这些瓦斯完全燃烧,变成CO2和H2O,燃烧释放出的高温烟气(500-600℃)可以产生蒸汽,利用这些蒸汽发电,既能产生经济效益,又保护了环境。
(2)技术原理
本技术采用计算机控制,对关键位置的温度、压力实时监控,并有完善的自动调节和联锁控制措施。发生催化氧化反应的催化剂床层温度控制在600℃以下,避免出现催化剂床层超温事故,保证装置的正常运行。
催化氧化是无焰燃烧,没有明火。装置排出的烟气温度低于100℃,装置的外壳有良好的保温措施,温度低于60℃,符合煤矿安全要求。
由于催化氧化技术可以利用浓度高于1.6%的瓦斯,故对低浓度瓦斯的浓度波动有很好的适应能力。不会因为浓度波动使催化氧化反应停止,造成装置停止运行。
催化氧化装置是本技术的核心设备。该装置将低浓度瓦斯氧化、余热锅炉、原料气余热、烟囱等均集成在一个装置上。与传统设计相比,提高了瓦斯氧化热量利用率20%,即蒸汽产量(发电量)提高了20%。同时,由于装置集成化程度高,节省了大量的占地,占地面积仅相当于传统设计的1/4,又可以降低制造成本、减少土建安装工程量。
经济效益好
由于催化氧化装置技术先进、效率高,使本技术的每MW投资与低浓度瓦斯发电的成本接近,投资回报期为2.5年左右。
本技术采用的催化剂寿命较长,使更换催化剂的费用占总运行费用的比例低于5%。
5、电炉一次烟气全余热回收及除尘协同脱除二噁英技术
(1)技术背景
电炉一次烟气具有烟气温度高(1400-1600℃)、粉尘浓度大(20-30g/Nm3)、粉尘粒度细、含有CO和二噁英等有害物质的特点。一直以来,电炉一次烟气存在二噁英排放浓度超标、烟气余热无法有效回收利用等问题,这就造成了炼钢成本居高不下、环境问题突出,在一定程度上也制约了我国短流程炼钢的推广和发展。
二噁英为剧毒、致癌物质,理化性质非常稳定,800℃以上才能氧化分解,同时250-500℃之间易在金属粉尘催化作用下发生从头合成反应重新生成,300℃以下多数转化为固态微细颗粒。鉴于二噁英以上特殊性质,目前电炉一次烟气多采用沉降室高温燃烧氧化分解、烟气急冷(降温速度>300℃/s,减少从头合成反应)、250-400℃喷入氨水抑制二噁英生成、混入电炉二次烟气稀释(电炉二次烟气量与一次烟气量之比约为10:1)、喷射活性炭吸附、布袋除尘器除尘(低温下二噁英约50%附着在除尘灰上被脱除,剩余穿过滤袋)等措施来控制二噁英排放。根据工程实际经验,采用以上多种措施组合,仍有很多电炉二噁英排放指标难以达标。同时,以上工艺流程复杂,且为抑制二噁英必须要对烟气进行急冷处理,这就导致烟气余热无法回收利用,增加了电炉的生产成本。
从电炉第4孔/第2孔引出的1400-1600℃的电炉一次烟气,与调节活套处引入的空气混合后,直接进入燃烧沉降室充分燃烧,从而消耗掉烟气中的CO。燃烧沉降室出口烟气直接进入高温烟道式余热锅炉,充分回收利用烟气余热,将烟气温度直接降至180℃,然后进入除尘协同脱除二噁英装置,在除尘脱二噁英滤筒/滤袋的作用下,脱除粉尘并彻底催化分解二噁英,净化后烟气经引风机和烟囱最终达标排放。
所述除尘协同脱除二噁英装置,由除尘器本体、催化脱二噁英滤筒和输灰设备等组成,180℃烟气首先进入除尘器,在滤筒过滤作用下脱除烟气中的粉尘,催化脱二噁英滤筒是由超细玄武岩纤维复合脱二噁英催化剂制成,烟气中的二噁英在300℃以下多数以固态形式存在,但颗粒极细,大约50%左右粘附在除尘灰表面被脱除,剩余二噁英穿透滤筒表面进入滤筒催化层,在催化剂的催化作用下,彻底分解为H20、CO2和HCL等无机物,脱除粉尘和二噁英的净烟气通过滤筒进入除尘器净气室,最终经引风机和烟囱达标排放。
二、余热高效利用技术
1、低温吸收式制热机组
(1)技术介绍
这类吸收式制冷机组只需要用户利用工矿企业在生产过程中产生的必须排放的低温废热,即可实现溴化锂机组的运行和做功,形成用户需要的热。
经中国建筑科学研究院国家空调设备质量检验检测中心检测:热源水温度:40℃;使用侧出水温度49.5℃;转换效率:48%。
(2)制热工作原理
主体由蒸发器、吸收器组成的上筒体,冷凝器、发生器组成的下筒体,溶液热交换器、溶液泵、冷剂泵、抽气系统等组成。制热机组工作时,主体处于真空状态。
发生器内溴化锂溶液受热浓缩为浓溶液,同时产生的冷媒蒸汽进入冷凝器,经冷却水冷却凝结成冷媒水,冷媒水被冷媒泵输送进入蒸发器,冷媒水在蒸发器内吸收传热管余热而蒸发,产生冷媒蒸汽进入吸收器;浓溶液经溶液泵输送,在热交换器吸收热量后进去吸收器,与来自发生器经换热器降温后的浓溶液吸收,浓溶液变稀溶液且温度升高,产生的吸收热被传热管的热水吸收。如此循环完成热水加热。
(3)产品优势
制热最低只需35℃热源水,即可制取45℃(最高可制取50℃)热水供应冬季供暖。热源水温度越高,设备能效越高,制取冷冻水温度越低。
现有其他厂家的吸收式制热机组,基本都是大温差机组,无法进行低温转换;我司生产的低温吸收式制热机组,热源水需求温度40℃,转换效率48%。
将企业(电厂、化工厂、焦化厂、一次网回水等)生产过程中产生的大量40℃左右的工业余热水有效的利用起来,降低企业现有的生产成本,同时增加企业效益。
(4)应用范围
低温吸收式制冷机组是一种以低温余废热或一次网回水作为热源,制取供暖水的节电型设备。它具有耗电少、噪声低、运行平稳、能量调节范围广、自动化程度高、安装、维护、操作简便等特点,在利用低势热能与余废热方面有显著的节能效果。
另外,它还有无环境污染、对大气臭氧层无破坏作用的独特优势。因而,制热机组被广泛应用于城市供暖等行业。
2、低温吸收式制冷机组
这类吸收式制冷机组只需要用户利用工矿企业在生产过程中产生的必须排放的低温废热,即可实现溴化锂机组的运行和做功,形成用户年生产开关个数需要的冷。
经中国建筑科学研究院国家空调设备质量检验检测中心检测:热源水温度:59.7℃;冷冻水出水温度6.4℃;转换效率:93%。
(2)制冷工作原理
主体由蒸发器、吸收器组成的下筒体,冷凝器、发生器组成的上筒体,溶液热交换器、溶液泵、冷剂泵、抽气系统等组成。
制冷机工作时,主体处于真空状态。蒸发器内,低温冷剂水吸收来自用户的冷媒水的热量,使冷媒水温度降低;同时,冷剂水蒸发成冷剂蒸汽。吸收器内,溴化锂浓溶液吸收蒸发器内冷剂蒸汽后变成稀溶液。稀溶液在溶液泵的作用下,经过溶液热交换器的加热升温后,最后送至发生器内进行加热。发生器内,稀溶液通过高温热水的加热,成为高温浓溶液;同时产生大量的高温冷剂蒸汽。浓溶液经溶液热交换器与吸收器来的稀溶液换热后,进入吸收器。同时,产生的冷剂蒸汽进入冷凝器内被冷却,成为低温冷剂水。冷剂水经降压节流后进入蒸发器,这样就完成一个制冷循。
制冷最低只需65℃热源水,即可制取7-12℃(最低可制取2℃)冷冻水供应夏季制冷。热源水温度越高,设备能效越高,制取冷冻水温度越低。
现有其他厂家的吸收式制冷机组,热源水需求温度95-130℃,转换效率75%以内;我司生产的低温吸收式制冷机组,热源水需求温度60℃,转换效率93%。
低温吸收式制冷机组是一种以低温余废热作为热源,制取冷水的节电型设备。它具有耗电少、噪声低、运行平稳、能量调节范围广、自动化程度高、安装、维护、操作简便等特点,在利用低势热能与余废热方面有显著的节能效果。
另外,它还有无环境污染、对大气臭氧层无破坏作用的独特优势。因而,被广泛应用于纺织、化工、医药、冶金、石化等行业。
3、真空相变直热机组
行业现状:在造纸、盐化工、煤化工、冶金等工业生产过程中,往往产生大量高温废水或循环水,如造纸行业的黑液、绿液,盐化工及煤化工的蒸氨废液、冶金行业的冲渣水等,该类废水中的热量往往不仅没有有效利用,甚至需要利用冷却塔散掉而消耗一部分电能。
技术难点:以上生产过程中产生的中高温工业废水,含有大量的杂质及各类无机盐,在换热过程中易发生结晶、结垢、腐蚀、堵塞换热器等问题,导致余热回收系统无法稳定运行而瘫痪,如何高效稳定地利用这部分热量是需要攻克的难点。
中高温工业废水进入罐体设备后,在负压环境下发生闪蒸,闪蒸出清洁水蒸气,清洁水蒸汽在冷凝器中换热得到清洁水,清洁水可提供工业热水、生活热水、建筑物供热等用途。在整个换热过程当中,废水闪蒸罐内没有换热面,不会产生结晶、结垢、腐蚀、堵塞换热器等问题,闪蒸出来是清洁乏汽,在之后的冷凝放热过程中不会对受热面产生污染,有效稳定地利用了这部分热量。
(3)适用范围
该产品广泛应用于化工、冶金、纺织、造纸等行业生产过程中产生的50℃以上的工业废水及工艺循环冷却水余热回收,将其热能转移至清洁水中,提供工业、生活热水或为建筑物供热。
制热成本:3—10kW.h/GJ。
4、有机朗肯循环低温余热发电技术
(1)技术原理
(2)应用范围
5、螺杆膨胀机发电技术
(2)技术特点
(3)螺杆膨胀机发电应用
6、开放式吸收热泵技术
烟气脱白及余热回收系统流程如图所示。系统主要设备为低温能量转换器、高温能量转换器、沉淀处理系统、防腐换热器等,主要流程为:
1)烟气流程;来自原系统的烟气进入低温能量转换器,烟气中水蒸汽和可凝结性颗粒物被溶液吸收,脱除烟气中水分,释放出汽化潜热,达到消“白烟”、深度脱硫除尘与余热回收的效果;
2)驱动蒸汽:作为高温能量转换器的驱动热源,将稀溶液浓缩至浓溶液,高温烟气经过省煤器,再经过脱白及余热回收机组,烟气变为干烟气从烟囱排放至大气;
3)工艺水流程:40℃的工艺水与溶液换热升温至85℃;
4)溶液循环流程:在低温能量转换器中的浓溶液吸收烟气中水分变稀溶液,经过泵入高温能量转换器,利用低压蒸汽对稀溶液进行加热浓缩,变为浓溶液,泵入低温能量转换器继续处理烟气。
5)沉淀处理流程:在低温能量转换器中吸收烟气中的SO2以及烟尘的溶液,经过旋流及真空处理,实现固液分离,较为干净的溶液重新泵入低温能量转换器。
(2)技术优势
本次技术改造采用烟羽脱白及余热回收工艺路线,具有以下比较优势:
1)区别于传统烟羽消白通过对烟气冷却降温,降低烟气露点,回收烟气中汽化潜热的方式,本系统使用的工质溶液具有很强的吸水性,在不对烟气进行降温处理的情况下,通过吸收吸附的方式,将烟气的水分下降30~70%(吸收烟气中水蒸气),同时保证排烟温度在65℃以上,提高了烟气抬升高度及扩散半径,实现了烟羽消白,延长了烟囱防腐周期,减少企业后期的维护成本。
2)烟羽脱白及余热回收一体化技术装置通过烟气和循环工质直接热质交换,减少了换热环节,提高了运行的稳定性;降低气液换热端差,提高了传热传质效率,也在一定程度上减少了换热设备的投资。
3)本技术颠覆了传统的环保脱白方式,与传统烟羽消白装置单纯投入没有产出的特点相比,本系统运用开放式热泵原理,通过蒸汽等高品位能量的驱动下,可满足生产90℃以上的热水,既保证了烟羽消白的环保效果,同时通过余热回收带来经济效益。
7、常温膜除氧技术
(1)产品介绍
中空纤维膜接触器除氧技术是一项颠覆性的气液分离技术,其特点是可以把水中溶解氧脱除得特别低(<1ppb),而且特别节能(能耗只有热力除氧的4%)。
中空纤维膜除氧器在除盐水站常温下将锅炉补给水溶解氧脱除到<7ppb的要求(制备“无氧除盐水”),总运行成本只有热力除氧器的10%,本身就非常节能。同时,炼油石化等大型化工过程有大量低温余热(<120℃),通过空冷或者循环水冷却排放到大气中。常温“无氧除盐水”可以吸收这些低温余热,回收进热力除氧器。因此热力除氧器的加热蒸汽量可以大幅度减少,极端情况下不需要加热蒸汽,节约的蒸汽占锅炉蒸发量的10%,达到大量节能减碳的目的。
膜除氧器是一种气液分离技术,利用膜建立稳定的气液界面,根据亨利定律和道尔顿分压定律,改变气相总(分)压,使水中溶解氧溢出,达到水中氧脱除的目的。其原理与工业用真空(塔)法相同,但是膜(头发丝一样细的中空纤维比表面积大)提供了比真空(塔)法高百倍的气液交换面积,公式Q=K*A*ΔP,由于A值巨大,因此效率和效果比真空(塔)法高多倍。膜除氧器分离水中的氧利用的是气液相的(分)压力差,推动力低,节约能源,不用药剂,无污染,稳定精确,可以做到1ppb以下的极限氧脱除。
(3)技术优势
膜除氧器通过完全物理脱气原理,组合真空及解析除氧的优点,通过高疏水性的中空纤维膜实现气液极限分离,与传统除氧方法相比较,具有以下突出优点:
1.常温运行,无需消耗蒸汽,大大节约能源;
2.纯物理方法,不增加水中盐份,无二次污染问题;
3.设备体积小,重量轻,可任意位置布置,大大节约基建投资
4.运行费用超低,除消耗少量吹扫气及电能外,不再消耗其它任何物质;
5.可除水中的氧气及二氧化碳;
6.全自动控制,适宜长期运行,对负荷大的变化不敏感;
7.使用寿命长,膜接触器至少5年以上的疏水性能;
8.低位布置,无水泵汽蚀问题,大大延长水泵寿命和降低水泵电耗;
9.通过并列模块,可简单实现容量扩增;
10.通过串联模块,可简单实现水中溶氧极限脱除;
11.可实现洁净燃料锅炉低温余热的充分利用,甚至排烟冷凝
12.适用于各种高、中、低压锅炉。
三、高温烟气除尘技术
1、高温烟尘蜂窝立体陶瓷除尘技术
在能源、冶金、化工、水泥等工业过程中,会产生大量的高温气体,这些气体中含有粉尘、氮氧化物、硫氧化物等有害组分,直接排放会造成大量的热能流失和严重的环境污染。高温气体除尘可以最大程度地利用气体的显热,通过化学潜热和动力,对高温气体中的有效资源进行充分利用,从而净化气体中粉尘,使相应区域内的气体变得清洁。
高温烟气(>300℃以上)的净化处理大部分都是将高温气体进行降温后,利用布袋除尘器或喷淋方式降尘排放。由于高温烟气采用配冷风降温后,整体系统风量将会大大增加,而喷淋后的污水又需进行净化处理,无形中给企业增加了相当大的能耗和运行成本。
企业急需能在高温状态下直接对高温气体进行净化处理的设备,净化后的高温气体还可再进行余热利用,达到节能减排之目的。
蜂窝立体陶瓷膜过滤器结构:
蜂窝膜陶瓷过滤器主要用于高温含尘废气的处理,其结构采取壁流式设计,整个过滤器具有一系列规则的平行通道,过滤器两端孔洞进行交错密封,使每个平行通道构成独立的进气或排气单元,通道壁层具有较高的气孔率与合适的孔径分布,并且在过滤壁面涂敷一层膜,使过滤器过滤面层孔径小于壁中的孔径,确保过滤壁不会被超细粉尘堵塞而造成过滤器失效。
过滤膜层结构:对称、非对称
蜂窝立体陶瓷膜过滤器产品规格及性能:
蜂窝立体陶瓷膜过滤器及设备特点:
1)、强度高,热稳定、化学稳定性好,适用各种高温烟气工况;
2)、可实现高温过滤,提高热能回收效率;
3)、过滤精度高,可实现粉尘的超低排放(≤5mg/Nm3)和近零排放;
4)、孔隙率及孔径分布均可调整,满足不同高温含尘烟气净化要求;
5)、具有超大比表面积(≥150㎡/m3);
6)、设备体积小,高度低,有效减小设备占地面积,安全性好;
7)、超短过滤路径(≤2mm),可实现超低压过滤,运行成本低;
8)、可实现高温除尘、脱硝一体。
产品应用方向:
A、高温含尘气体净化治理
B、工业废气尘硝一体净化治理
在以陶瓷过滤器为载体,将SCR催化剂涂覆在过滤器上,然而在高于180度的温度下和一定的条件下达到尘硝一体净化处理效果。
C、二恶英处理
垃圾焚烧过程中,在大于520℃高温下过滤除去含有CuCl2、FeCl3等催化剂的垃圾飞灰,从而使二噁英在冷却时不易生成,从而达到垃圾焚烧时二噁英去除的目的。
D、高温干法脱硫粉尘处理
E、尾气热回收联合发电系统
煤气化联合发电是火力发电的一项新技术,它除了利用气体显热将水加热成蒸汽发电外,还可以利用煤气的动能带动电机发电。该技术系统对煤气含尘要求极高,一般要在5mg/m3以下,故需高温精密除尘。
2、高温金属膜除尘技术
金属纤维高温除尘滤袋是以直径微米级金属纤维烧结滤料为原料,经焊接加工而形成,金属纤维烧结毡过滤介质由金属板网、粗金属纤维、细金属纤维三层复合组成,经高温真空烧结成一体而形成网状立体结构。
金属纤维高温除尘滤袋具有孔隙率高、比表面积大、孔径大小分布均匀、纳污量高、过滤精度高等特点。耐高温、耐腐蚀、效率高、排放浓度低、运行阻力低、寿命长、可再生、节能等优点,具有优异的过滤性能,是理想的高温烟气除尘滤料,已广泛应用到工业烟气除尘领域,特别是钢铁、火电、煤化工、有色冶炼等行业高温、强腐蚀苛刻工况条件。
滤袋材质及适用范围:
当使用温度小于400℃时,可选用304和316L材质,304材质耐温性能好,316L材质除耐温好,耐腐蚀性能更优;
当使用温度在400-600℃时,可选用310S和314材质,具有抗高温氧化能力;
当高温大于600℃时,可选用铁铬铝材质;其他根据需要还有哈氏合金、镍等材质。
技术优势:
(1)耐高温、耐腐蚀、强度高、耐磨性、不穿孔、不断裂;
(2)过滤精度高,除尘拦截效率高,可满足超低排放要求;颗粒物排放浓度<5mg/Nm3;
(3)透气性好,阻力小,运行能耗低,处理风速高;
(4)易清灰,可在线反吹与离线清洗,使用寿命长、滤袋再生性能好;
(5)可回收处理,不会对环境造成二次污染;
(1)导电性好,避免静电引起事故,防燃防爆;
(2)使用寿命长,产品寿命能达3-5年之久。
应用范围:
以金属纤维滤袋为核心技术的高温烟气除尘器,不需要强制降温,直接净化除尘,可利用烟气余热能源,很好的解决了其他滤材因耐温不高和高温容易“烧袋”,冷却后温度太低其他物质析出而糊袋,反吹再生性能不好,过滤能力和效率差,滤料粘附难以卸料等问题,包括在高温条件及防静电积累防爆情况下的过滤难题,可在以下情况下使用:
(1)冶金行业:铁合金、镍铁、硅锰等行业矿热炉炉气除尘,氯化钛高温气体净化,有色冶炼砷的分离及富集回收,高钛渣550℃高温炉气净化回收;
(2)化工行业:煤气净化过滤、化工气体精密过滤、电石炉气除尘,煤制油600℃高温气体净化,黄磷炉气高温气体净化,油页岩500℃高温油气提纯;
(3)垃圾焚烧行业烟气除尘;
(4)陶瓷行业:氧化铝、高钛渣等除尘、玻璃窑;
(5)建材行业:水泥窑除尘。
3、陶瓷纤维滤筒除尘技术
陶瓷纤维过滤除尘技术是近年来发展较快的过滤技术之一。陶瓷纤维具有良好的热稳定性、化学稳定性和抗热震性。研究表明,陶瓷纤维过滤器的除尘效率高,可达99%以上,来自现场的经验表明表明陶瓷过滤也是一种在高温高压煤气清除尘粒的有效方法。
陶瓷纤维滤筒具有高厚度,密度空隙小,耐高温,高弹性,粘附性低等特点,过滤方式是吸附、表面过滤和深层过滤相结合,除尘效率高,可达99.5%以上,且结构简单,最重要的是耐高温,工作温度可达800℃以上,并且在氧化、还原等高温环境下具有良好的抗腐蚀性。
陶瓷纤维滤筒的特点:
(1)取代传统滤袋:使用方式以及高压脉冲逆洗方式与传统的袋式集尘器(滤袋)基本相同。
(2)耐高温抗腐蚀:对于高温和腐蚀性化学物质抵抗性均比传统的袋式集尘器滤袋更优越。
(3)使用寿命延长:使用寿命的期限比传统集尘器(滤袋)更加优越。
(4)热能回收功能:因系统在高温状态下经除尘除酸后的清净空气更能提高热能回收价值。
陶瓷纤维滤筒的规格型号:
陶瓷纤维滤筒的材质特点:
陶瓷纤维滤筒的应用:
协助脱硫:应用干法式,搭配不同碱剂,如碳酸氢钠(NaHCO3)或消石灰Ca(OH)2,以去除酸性气体(SO2、HCL、HF...)。
滤袋除尘器可视为一座脱硫反应舱,在滤袋外形成消石灰滤饼固定床,增加反应效果。
操作温度:600℃。
瞬间高温:900℃以下。
经济操作温度:250-375℃。
操作温度较高,须具备正确的工程设计及配套措施。
4、其他常用高温除尘技术
(1)旋风除尘器
旋风除尘是利用含尘气体在高速旋转时所产生的离心力,将固体从气体中分离出来的技术。其特点是结构简单、操作容易、价格低廉,但除尘效率不高,即使是最高效的旋风除尘器,对于50μm粉尘,除尘效率只能达到96%左右;对
5μm粉尘,只有73%左右;而对1μm,仅为27%左右。对于高温旋风除尘,含尘气体粘性变小,颗粒的高温特性也发生变化,旋风除尘效果更差。因此,即使三个旋风除尘器串联,除尘效果也不能满足环保排放要求,旋风除尘器只能作为预除尘。
(2)高温电除尘
(3)颗粒床除尘
颗粒床除尘器是利用物理和化学性质非常稳定的固体颗粒如硅砂等组成过滤层,通过颗粒间的空隙和曲折通道来发挥过滤作用,实现对气体的除尘,具有耐高温、持久性好的优点,且能连续自清灰而实现连续过滤除尘,除尘效率一般在90%以上;能除去10μm以上尘粒。但是颗粒层对微细粒子<10um的过滤效率不高。
(4)多管陶瓷除尘
多管除尘器属于旋风类干式除尘器,工作原理:除尘器机芯由导向器、旋风子、排气管等,采用陶瓷或铸铁材料制成,当含尘气体进入除尘器入口,通过导向器,于旋风子内部旋转,在离心力的作用下,粉尘和气体分离,粉尘降落在集尘箱内,经锁气器排出。
(1)陶瓷多管除尘器分割粒径小,分离效率高,负荷适应性强,和同类多管式除尘器相比除尘效率高,性能指标达到国内先进水平。
(2)该除尘器以陶代钢,节约钢材,耐磨性,耐腐蚀性好,使用寿命长。
(3)旋风管筒体,芯管叶片为整体结构,消除了缝隙,提高了除尘效率,使用、安装、维修方便等优点。
(4)陶瓷多管除尘器适用范围广,可单独一级除尘,也可用作二级除尘配套(陶瓷多管除尘器+水膜脱硫除尘器、陶瓷多管除尘器+脱硫塔、陶瓷多管除尘器+布袋除尘器等)。
(5)它与静电除尘器相比,总投资只有静电除尘的1/3。
(6)结构简单,操作、维护简便,器身无运动部件,动力消耗不大,不需特殊的附属设备,占地面积小投资较少,基本不需维修。
(7)本除尘器是节能型除尘器,它和静电、水膜除尘一样,都需要克服烟气前进阻力消耗一定的拖动引风机电能,但它本身不需要消耗能源,电除尘器需要消耗电能才能运行。本品所采用材料95%以上是随地可取的非金属材料,可为国家节约大量的钢材等。
(8)操作弹性较大,性能稳定,不受含尘气体的浓度、温度限制。
(9)出灰口采用自动卸灰阀,可以在锅炉运行时卸灰,不需要停下引风机后在卸灰。
四、烟气高效除尘技术
1、IEP高效静电除尘技术(排放指标可达10mg/m3)
(1)技术原理:
采用通透型极板空间收尘技术、电子风技术、高压静电锁定技术、气动振打技术,通过这些技术的综合使用,解决了超细粉尘除尘效率问题、极板表面反电晕问题和收尘极二次扬尘问题;
高效静电除尘器可以大幅度提高粉尘趋近极板速度,与普通静电除尘器比较超细粉尘除尘效率提高5倍以上,同样工况下电场长度可以大幅度缩短。
高效静除尘器可以代替普通静电除尘器使用,除尘效率更高,占用场地更小。
(2)干法静电除尘器(烧结机头、机尾除尘)
针对烧结机头烟气高温、高比电阻、颗粒细小、粘附性强的特点,我公司针对性的设计了除尘反电晕阳极板和圆头放电阴极,以及气动振打装置,很好的克服了电场反电晕问题和极板清灰问题,解决了烧结机烟气粉尘比电阻大和超细粉尘收集困难的问题,在电场风速小于1米工况下,烧结机头烟气粗除尘指标稳定到40mg/Nm3以下。
烧结机头主抽烟气,在电场风速不超过1m/s工况下,通过升级第四电场,可以达到40mg/m3以下指标,烧结机机尾烟气可以达到10mg/m3以下排放指标。
(3)钢渣预处理闷渣湿烟气除尘
钢渣预处理蒸汽粉尘收集净化系统,可以完成钢渣热焖渣过程和钢渣加工过程产生的蒸汽、烟气、粉尘,净化后的烟气排放达到10mg/Nm3以下.
(4)炼钢厂房、渣处理厂房换气除尘
厂房换气除尘器可以架空安装,节约运行场地,减少占用地面空间;
可以应用在渣处理车间湿烟气换气除尘、炼钢厂房换气除尘、还可以针对车间顶部换气窗完成烟气净化。
厂房换气除尘器减少了烟气收集管道,风机阻力下降,节电达到80%以上,排放可以达到10mg/Nm3以下超低排放;
(5)无动力烟罩除尘技术
除尘器安装在连铸机和火切机上方,不需要设置引风管道,不占用车间外地面空间,排放可稳定达到8mg/Nm3以下。
利用烟气热动力完成烟气收集,利用高效静电除尘器完成烟气净化,省去了引风机和收尘管道,设备布置更容易,降低一次投资费用。
节能:设备运行能源消耗仅为电除尘器本身的电能消耗,与普通除尘器比较节电90%以上。
2、高精度扁袋除尘技术
(1)高精度扁袋除尘技术介绍
高精度扁布袋除尘技术以扁布袋作为过滤载体,采用顺流式设计、集灰斗内无气流,彻底解决了二次混流问题,有效减轻了滤袋的负担;采用覆盖于整台除尘器顶部的大型整体式进气罩,配以专门设计的气流均布板,气流分布极其均匀,减轻部分滤袋承受额外冲击的可能性,延长滤袋寿命;过滤袋采用多孔板及滤袋支撑架两端定位,不可能出现因滤袋底端相互碰触、摩擦而损坏的情况;每列过滤袋的进气位处都有滤袋保护罩,避免进气流直接冲刷滤袋;卡式除尘器采用反吹清灰,清灰力度柔和,因清灰而产生的对滤袋的损害(磨损)大大降低;滤袋、滤袋支撑架近乎于面接触,所以笼架对滤袋的损害大大降低;采用侧插式结构,滤袋顶面无开口。当有滤袋破损时,不会出现粉尘从破损滤袋进到净气室,又从滤袋顶面开口落到未破损滤袋内腔的现象。
(2)清灰小车介绍
清灰小车带来独有的粉饼层控制技术,配合高效覆膜滤袋,能达到超低排放标准,目前化工行业及冶金行业有低至1mg/Nm3排放水平。
(2)高精度扁袋除尘器的优势
节省空间:除尘器结构紧凑,模块化设计,同样的过滤面积的情况下,体积只有国内传统技术产品的1/2—2/3。
装配性:模块化设计,部件及整体在专用工装夹具上焊装,室体为全焊接结构,拆装移位便捷,牢固可靠。工厂全预装,预调试的特性使得现场施工及调试周期大幅缩短。
可靠性:系统运行中维修的工作量极小,通常做到5年以上免维护,关键部件(如反吹机构)可做到终身免维护。
3、戈尔高过滤风速除尘技术
过滤风速是影响袋式除尘器性能的一个重要因素,每一个过滤系统根据它的清灰方式、滤料、颗粒物性质、处理气体温度等因素都有一个最佳的过滤风速,一般处理高浓度颗粒物的过滤风速要比处理低浓度颗粒物的值低,大除尘器的过滤风速要比小除尘器的低(因为大除尘器气流分布容易不均匀)。
对于常规滤袋,颗粒物小时均值排放浓度小于10mg/m3,常规滤袋过滤风速要求小于0.8m/min;对于要求排放浓度小于5mg/m3的工段,过滤风速要求小于0.65m/min.
(2)除尘超低排放路线选择
3)戈尔高过滤风速除尘技术的优势
4、褶皱滤袋除尘技术
(1)褶皱滤袋介绍
皱褶除尘滤袋,也叫星形除尘滤袋,是一种可应用在脉冲袋式除尘器上的新型除尘滤袋,与褶皱除尘滤袋配套使用的除尘骨架需要特殊设计,而其他配套组件则通用。
(2)褶皱滤袋技术特点
1)过滤面积增加,过滤风速降低,兼容及替代性好;比常规滤袋可增加过滤面积50-150%,安装和运行与常规布袋基本相同,可按需要做成任何长度(滤袋一般设计长度为0.5m-10m范围),与传统滤袋花板孔兼容性好;
2)喷吹压力低,清灰效果好;褶皱布袋清灰机理为较小范围内的形态变动和压力的脉冲震荡,可避免高压脉冲喷吹的正压对滤袋的瞬间强张力扩张和对龙骨的撞击,降低疲劳损伤和喷吹瞬间粉尘排放,滤饼脱离更容易,清灰效果明显提高;
3)降低系统压损,减少变频风机耗电量;清灰间隔延长,运行差压下降,风机能耗降低;
4)特殊龙骨制造工艺,减少滤袋疲劳损伤;配套龙骨消除了横向支撑增加了纵向支撑,避免滤袋局部疲劳损伤;
(3)存在问题
1)烟气湿度大、粉尘吸附性强、粘性大的工况不适用;
2)褶皱数量增加,处理风量增加,袋间流速增加、袋口的气体流速增加,布袋磨损加快;
3)褶皱数量增加,每褶之间的空隙空间减少,对清灰性能有一定影响;
4)褶皱布袋龙骨的纵向筋贯通始终,中心区域要畅通无阻以满足脉冲气流和净气流通要求,制作比常规圆形龙骨复杂,焊接要求进一步提高;
5)褶皱滤袋龙骨纵筋上下贯通,滤袋形态深陷其中,滤袋与龙骨接触容易造成磨损;
5、折叠滤筒除尘技术
(1)折叠滤筒介绍
折叠滤筒是一种筒状过滤元件,其外形呈折叠状,内有金属骨架,通过注胶将过滤材料、骨架、头盖、底盖形成一体,作为一种新型的过滤元件,可以直接替换传统滤袋。通过滤料折叠以增大过滤面积;采用纳米纤维面层、超细纤维面层或覆膜滤料,实现表面过滤以提高细颗粒物捕集效率;优化滤筒折叠数量和间距,提高滤筒清灰效果,增加滤筒长度,以提高滤筒除尘器处理大风量烟气的能力
由于折叠滤筒的特殊结构,在原有的袋式除尘器箱体中安装后可以增大2~3倍的过滤面积,大幅度降低了过滤风速,显著提高细颗粒物的过滤效率,降低设备的运行阻力,用户在不改造除尘器本体情况下,通过更换折叠滤筒,即可经济、快捷的完成超低排放提效改造。
(2)折叠滤筒技术特点
1)过滤面积增加,气流通量提高,过滤风速降低;普通滤袋一般长6-8米,更换折叠滤筒后,长度约1.5-2米,有效过滤面积提高1.5-2倍。由此带来更低的过滤风速和更大的气流通量。
2)过滤效率高,确保出口排放达标;折叠滤筒没有针孔,可以避免针孔的微小粉尘泄漏,从而确保除尘器出口颗粒物稳定超低排放;
3)降低系统压损,减少变频风机耗电量;滤筒下部形成“缓冲仓”,降低了过滤风速,粒径较大的颗粒物在进入仓室后可自然沉降。到达滤筒表面的粉尘减少,降低了过滤压差,同时降低清灰频率;
(4)折叠滤筒存在问题
10适用于空气等含尘浓度较低的气体过滤,高温、高尘工况不适用;烟气湿度大、粉尘吸附性强、粘性大的工况不适用;
2)滤筒的的核心是折叠的结构,折叠不均匀会造成折叠角的差异,使用时产生夹灰,褶皱间容易堵塞失效,造成清灰不畅,运行阻力高;
3)从滤筒的加工工艺来看,折数越密清灰越差,阻力越高,理论计算的过滤面积和实际使用中的有效过滤面积相差较大。
6、塑烧板除尘技术
(1)塑烧板产品介绍
聚乙烯粉末材料(PE),通过特殊的烧结工艺制成基体,并在其表面涂覆聚四氟乙烯得到的刚性过滤板。因为其原料主要为塑料,所以又称“塑烧板”。目前最大过滤面积是9个平方。基体的PE材料被烧制成多孔材料让PTFE膜直接渗透到滤材基底,形成微孔表面。
烧结板除尘器是传统袋式除尘器体积的1/3所以烧结板除尘器在设备体积小、结构紧凑单位过滤面积大等特点下,可以实现在很小的空间里进行设备安装。
(2)塑烧板技术特点
塑烧板(烧结板)滤芯特殊的基体材料和表面涂层工艺使塑烧板/烧结板具备独特的产品属性,例如滤芯可以清洗和再生,塑烧板/烧结板滤芯和设备可以达到最好的协调状态以满足特殊工艺要求。
1)过滤精度高:可分离的粉尘粒径0.1μm
2)过滤效率高:过滤后气体的含尘浓度<1mg/m3(在粉尘D50<1μm也是如此)
3)超长耐用性:过滤元件的使用寿命长达10年以上
4)节约能源:脉冲压缩气体消耗是传统滤袋的1/3;高净化后的气体可以回用
5)阻力损失恒定,设计风量得到持久保证
6)刚性设计(无需骨架),紧凑坚固不变形
7)可清洗、可翻新
8)双面密封设计,可尘气室或净气室安装
9)不含纤维,不掉毛,是产品回收利用的理想设备(符合FDA标准)
10)适用于超细或磨损性粉尘回收
11)适用于高粉尘浓度的过滤(最大500g/m3)
(3)塑烧板规格参数
7、高效湿式水浴精除尘技术
(1)高效湿式水浴精除尘原理及特点
1)采用“两淋一浴多瀑”方式,即管道喷淋冲洗,设备喷淋冲洗及栅管水浴洗涤等。混合后的烟气通过两级除雾器去除水滴和含水烟尘。
2)利用蓄水池和重力原理,循环喷雾、脱水,提高除尘效率,降低实际水耗。
3)水平管道设置多个120度喷雾,形成水膜,并设置收水装置,多重措施防止管道堵塞。
4)充非利用管道降温以及水浴除雾措施,实现消白。
5)采用计算机仿真技术,优化捕集罩,防止气流过快误吸尘料致管道堵
塞
(2)高效湿式水浴精除尘的优势
1)通过将水雾化成微米级颗粒,比传统雾化水增大数十倍,增大水颗粒比表面积,极大增强对粉尘的捕捉能力,然后采取最新分离技术,实现了粉尘的高效处理。
2)相对于传统工艺的优势是:极大减少用水量、除尘效率高、运营成本低、占地面积小、性能稳定等。
3)独特的设计无需冷却塔等配套设施,故能耗低,运行成本低。
五、脱硫脱硝技术
1、双氧水脱硫技术
双氧水脱硫原理:
双氧水脱硫工艺是将储罐内预存的浓度为27.5%的双氧水通过添加泵送入脱硫塔顶层、底层循环液,混合后双氧水浓度约为0.1%~0.5%。为保证气液充分接触,底层、顶层塔内分别安放大量聚丙烯海尔环,烟气自脱硫塔底部向上经海尔环打散均布至塔内,混合液分别通过各层循环泵送入塔内相应喷嘴,自上而下对烟气进行逆向喷淋,达到脱除烟气中SO2的目的。脱硫后的烟气经脱硫塔顶部捕沫器,进入玻璃钢电除雾器进一步脱除酸雾,达标后经顶部排气筒排放。
(2)双氧水脱硫技术参数
近年,随着国家环保要求逐步提高,双氧水(过氧化氢水溶液)脱硫因工艺流程简单、操作容易、脱硫效率高、投资较低而被运用于硫酸尾气、有色冶炼炉窑环集烟气、再生铜冶炼炉窑烟气脱除二氧化硫。
2、钙基循环灰干法脱硫技术
该技术源自德国鲁尔干法脱硫技术以及法国阿尔斯通干法脱硫技术,结合中国市场需求实际,在系统设计、反应效率、稳定运行、系统寿命上有了极大的提升,特别是采用熟石灰作为吸收剂,在运营成本上极大降低;也避免了目前国内大量使用小苏打造成的大量钠盐脱硫灰难以处置的问题。
该技术采用世界领先的干法熟石灰脱酸并循环加湿的工艺,无需采用特制脱硫剂,只需采购常规熟石灰作为脱硫剂即可,大幅降低客户的运行成本低且固废处理容易。对烟气的适应性极高,无论烟气温度还是二氧化硫含量的波动都能很好的应对,因此特别适合复杂特性烟气等治理。
钙基循环灰干法脱硫技术创新性的将脱硫塔与后端除尘器一体化设计,节约大量占地,脱硫塔底部有滚筒式转子反应器,采购自德国鲁尔,相比较于国内脱硫技术及脱硫塔,可使塔体承受更高浓度的脱硫剂,脱硫效率远高于传统干法,更重要的优势是解决了烟气波动过大可能发生的塌床问题以及堵塞问题,可以做到无人值守且长期稳定运行转子的破拱及碾碎功能,很好的解决了脱硫剂床层沉降的问题及脱硫后产物结块烟气不易带走的结症。
干式脱硫及烟气净化系统的作用原理是:采用干法工艺将脱硫剂(石灰粉,苏打粉等)以干态加入到脱硫反应器中,通过脱硫剂和气体的反应来达到脱酸的效果,无需制浆的环节,节省成本;为提高化学反应的效率,特别设计了可承载高浓度脱硫剂的转子反应塔,并将湿润脱硫剂在高效增湿回料螺旋里实现以达到促进反应的效果,既能保证脱酸反应中水的需求,同时也避免了制浆使得反应试剂比表面积的损失。创新性的增湿方式避免了在系统中喷水带来的降温结露及板结堵塞问题。
熟石灰干法经济性及适应性远高于传统湿法及半干法工艺以及同为干法工艺的小苏打工艺。
烟气在干式脱酸反应器脱去高浓度SO2。喷入到干式脱酸反应器的消石灰在脱硫系统中不断循环并脱除酸性气体。
消石灰的在干式脱酸反应器适合位置喷入,添加剂在此处开始与酸性气体反应。
熟石灰和酸性气体成分反应的化学方程式:
SO2+Ca(OH)2àCaSO3+H2O
SO3+Ca(OH)2àCaSO4+H2O
3、高活性氢氧化钙干法脱硫技术
高活性钙基粉状脱硫剂以高比表面积氢氧化钙为主要组分,通过改善其微观比表面结构和微介孔结构,改变了SO气体在脱硫剂表面的扩散方式,从而提高了氢氧化钙对SO的吸附能力和持续反应能力,使其具有高脱硫效率和高硫容的特点。其反应产物以硫酸钙为主,并含少量氢氧化钙、碳酸钙,目前已实现资源化利用。
(2)工艺原理
其基本原理是:烟气中的SO与钙基粉状脱硫剂中的有效组分在烟气管道和布袋除尘器中发生化学反应,脱硫效率可高达99%以上,同时实现高效除尘。脱硫除尘后的烟气进入SCR脱硝反应器,以氨为还原剂,实现低温低硫条件下的高效脱硝。脱硫脱硝除尘后的净烟气还可以进行余热回收。
(3)脱硫剂参数
4、新型催化法烟气脱硫技术
新型催化法在载体上负载活性催化成分,制备成催化剂,利用烟气中的水分、氧气、SO2和热量,生产一定浓度的硫酸。新型催化法不同于传统的炭法烟气脱硫技术。传统的炭法烟气脱硫是利用活性炭孔隙的吸附作用将烟气中的SO2吸附富集,饱和后加热再生,解析出高浓度的SO2气体,再经过硫酸生产工艺制备硫酸或进一步生产液态SO2。
新型催化法烟气脱硫技术的核心是催化剂,该催化剂不同于传统脱硫活性焦、活性炭,它是以炭材料为载体,负载一定活性组分制备而成脱硫剂,使其对SO2氧化制酸过程具有催化性。因此,该脱硫剂既有吸附功能,对硫酸有一定储存能力,更重要的是具有催化功能,将脱硫过程变为硫酸生产过程。新型催化剂使用寿命较长,无需持续添加,每年维护即可。
催化法技术。区别于吸收法技术和吸附法技术,吸收法技术包括钙法、钠法、镁法、氨法、海水法等,吸附法技术包括活性炭法、活性焦法等。
新型催化剂。传统钒系催化剂起燃温度4000C左右,适应SO2浓度高于5%,易中毒。新型催化法使用的新型催化剂在500C即可反应,适应SO2浓度低于3%,有很强的抗中毒性。
耦合技术。传统工艺为催化转化和吸收,分两步在两个设备内完成。新型催化法工艺是催化吸收耦合技术,两步反应在一个设备内完成。
(3)工艺流程描述
待处理烟气经过预处理,使烟气的温度达到60-100℃之间,满足脱硫工艺要求,然后进入脱硫塔脱硫。脱硫塔分为多个区域,每个区域内装填一定量脱硫剂,烟气经布气管道进入脱硫区,经过脱硫剂层时,烟气中的SO2、O2、H2O分子被脱硫剂捕捉并生成硫酸,通过床层后的烟气直接达标排放。
(4)脱硫前烟气调质要求
5、脱硝滤袋技术
(1)技术简介
相较于传统SCR技术路线,需要有除尘器和SCR塔分别对烟气进行除尘和脱硝,戈尔脱硝催化滤袋在去除颗粒物的同时实现脱硝,简化了工艺,降低了整体系统运行阻力,从而有效降低运行成本。
此外,产品还拥有易于清灰、保持低压降的优点,大大延长了滤袋使用寿命,免去了大量人工维护与技术维护成本。
脱硝滤袋采用高效脱硝及脱二噁英催化剂活性组分与PTFE材料骨架复合,高效功能滤袋。
(2)脱硝原理
采用高精度戈尔滤膜切实保障了细小颗粒物无法通过滤膜,对催化剂完美保护,避免催化剂磨蚀及中毒,同时,PTFE材料作为催化剂的骨架,不需要再使用钒钛作为骨架材料,滤袋可以复合上更多的催化剂有效成分,低温下具备更高的活性及脱硝脱二恶英效率。
脱硝反应催化反应温度要求≥220℃
4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O
6NO2+8NH3=7N2+12H2O
副反应
SO2+1/2O2=SO3
NH3+SO3+H2O=NH4HSO4
脱硝温度200-240℃,且将催化剂置于滤膜的后部,烟气中污染物经滤膜处理后为洁净烟气,使催化剂始终处于一个洁净的脱硝烟气条件下,催化剂脱硝效率高,不中毒,不粘堵,长寿命(5-10年),脱硝除尘滤袋免维护。
投资、运行费用低,占地面积小;催化剂的长寿命周期,脱硝效率高,且免维护;减少占地面积及阻力,催化剂更换量少,对环境更友好。
6、脱硝滤筒技术
高温复合滤筒是在原白滤管中,加入触媒(催化剂)来加速催化去除氮氧化物反应之进行。
最佳操作温度为200-330℃。
SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O
SO3+Ca(OH)2=CaSO4+H2O
2CaSO3+O2=2CaSO4
4NO+4NH3氨+O2---4N2+6H2O
4NO+2(NH2)2CO尿素+O2---4N2+4H2O+2CO2
尘硝协同处理装置是将SCR脱硝催化剂与脱硝滤料结合在一起,在脱硝除尘器内同时实现脱硝和除尘的功能,该技术有以下优点:
1)除尘滤料充当催化剂骨料,无须其他其他骨料;
2)催化剂有效成分均布在滤料中,接触面积远大于常规SCR催化剂,脱硝效率大于95%,氨逃逸低;
3)滤筒或滤袋表面覆膜最大限度的隔绝了粉尘冲刷、微细粉尘堵塞,杜绝了催化剂中毒,使催化剂在在洁净工况下反应,最大限度的延长了催化剂使用寿命,一般可达5-10年;
4)不用单独上SCR反应器,节省占地面积和投资;
5)工艺流程简单,系统运行阻力低,极大程度节省了电耗,降低运行费用;
6)与干法或半干法脱硫配合,可脱除烟气中各种酸性气体和贵金属,无白烟和废水产生,各项指标达到超净排放。
7、新一代低温SCR脱硝技术
新一代超低温SCR脱硝催化剂,基于酸碱平衡调控和配位结构控制理论,通过活性组分改性优化过程控制,形成了酸性位和氧化还原位双核多晶纳米催化结构,建立了抗ABS(硫酸氢铵)中毒的离子拆分-催化还原机理和独创性碱金属离子交换-配位机理,形成了氨基吸附活化特性、活性点位抗硫酸氢铵特性和强抗碱金属中毒的特性。
催化剂的主要特点表现为:
采用氧化-还原双活性位中心,有效提高催化剂低温活性;
低温下能分解硫酸氢铵,耐受二氧化硫浓度高达2000mg/m3;
具有碱金属离子捕获位,抗碱金属中毒能力强,保证催化剂化学寿命不
低于24000h;
能够适应烟气高含水量,水蒸气体积比最高可达30%左右。
(2)技术参数
无需高温除尘器,系统阻力小,避免高温除尘的磨损和检修维护耐受二氧化硫浓度高达2000mg/m3以内,在含硫烟气条件下无同类产品。
耐硫抗碱性能优异,使命寿命大大延长;
在布袋除尘器前端场地紧张的情况下,可将SCR布置在后端,无需升温换热,更加灵活、节能。