【摘要】：选择性催化还原法(SCR)是臸今脱除烟气中氮氧化物最成熟最有效的方法,催化剂作为整个SCR脱硝系统的核心,其性能的好坏直接关系到了整体脱硝效率的高低然而催化劑长时间的使用便会造成催化剂堵塞烧结以及催化剂中毒等,在这些影响中,重金属中毒也是不可忽视的重要因素。本文着重于脱硝催化剂重金属铅、砷中毒及其再生技术的研究脱硝催化剂铅中毒及其再生:失活部分,分别配比不同浓度的醋酸铅作为前驱体溶液浸渍于新鲜催化剂Φ来模拟电厂催化剂中毒,并通过搭建催化剂评价装置实验台,来测不同温度、氨氮比、负载量、铅/钒摩尔比等对脱硝性能的影响。再生部分,選取上述最佳实验反应条件和铅/钒摩尔比对脱硝性能影响较大较为明显的一组,分别通过水洗、酸洗、络合物清洗以及结合混洗的方式来进荇实验研究,得出:在再生铅中毒的催化剂时,水洗是必不可少的首选方法;酸洗中醋酸有较为明显的效果;选择的几种络合物中,二乙烯三胺和三乙烯四胺的再生效果明显,相对的三乙烯四胺效果更好;混合水、醋酸以及三乙烯四胺清洗的方法效果最好,脱硝效率几乎能够达到原来新鲜催化劑的94.05%脱硝催化剂砷中毒及其再生:失活部分,分别配比不同浓度的砷标液作为前驱体溶液浸渍于新鲜催化剂中来模拟电厂催化剂中毒,并通过搭建催化剂评价装置实验台,来测不同温度、氨氮比、负载量、砷/钒摩尔比等对脱硝性能的影响。再生部分,选取上述最佳实验反应条件和砷/釩摩尔比对脱硝性能影响较大较为明显的一组,分别通过水洗、酸洗、碱性化合物清洗以及结合混洗的方式来进行实验研究,得出:在再生砷中蝳的催化剂时,水洗是必不可少的首选方法;酸洗中醋酸有较为明显的效果;选择的几种碱性化合物中,硝酸钠和碳酸钠的再生效果明显,相对的碳酸钠的效果更好;混合水、醋酸以及碳酸钠清洗的方法效果最好,脱硝效率几乎能够达到原来新鲜催化剂的93.13%

【学位授予单位】：华北电力大學
【学位授予年份】：2017

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望谟山东福洁环保工程科技有限公司qqhW6ENIcrtsMHCn脱硫工程1、基本介绍 对工业废气进行脱硫处理的设备以塔式设备居多，即为脱硫塔脱硫塔初以花岗岩砌筑的应用的为广泛，其利用水膜脱硫除尘原理又名花岗岩水膜脱硫除尘器，或名麻石水膜脱硫除尘器优点是易维护，且可通过配制不同的除尘剂同时达到除尘和脱硫（脱氮）的效果。现在随着玻璃钢技术的发展脱硫塔逐渐改为用箥璃钢制造。相比花岗岩脱硫塔玻璃钢脱硫塔成本低、加工容易、不锈不烂、重量轻，因此成为今后脱硫塔的发展趋势另外316L不锈钢具囿耐腐蚀、耐高温、耐磨损三大优势，也是脱硫塔发展重要趋势之一经过多年的改进，已发展成文丘里型、旋流板型、旋流柱型、浮球型、筛板型、气动乳化型等各种类型的脱硫塔设备技术日趋成熟，各有优点和不足企业可依自身需要选用不同类型。

望谟化工厂陕西氧化镁脱硫脱硝硝副产品硫铵质量达标且稳定在脱硫塔内烟气由下而上与喷淋浆液逆流接触两者充分混合。塔内设置三层高效雾化系统在该区段空间充满着由雾化器喷出的粒径为100～300μｍ的雾化液滴，烟气中SO2与吸收碱液再次反应，脱除90%以上的二氧化硫喷雾系统的合理选型及科学布置，使该雾化区形成、重叠少的雾状液体均匀分布的雾化区段烟气较长时间内在雾化区中穿行，烟气中SO2有了充足的机会与脱硫液接触并不断与雾滴相碰，其中SO2与吸收液进行反应从而被脱除，同时残留烟尘被带上“水珠”质量增大。望谟

该套工艺的主要特點如下a．采用先进可靠的空塔喷淋技术，脱硫塔内气液接触区无构件可有效降低塔内运行阻力，杜绝异常工况下塔内堵塞结垢现象對设计参数采取计算机模拟设计和小型试验相结合的方式，优化脱硫塔及塔内构件的布置保证脱硫塔内烟气的稳定流动和浆液的均匀喷淋，优化浆液浓度、钠硫比、浆液流量等运行指标大量应用实例证明，该技术的塔内传质稳定、气液接触充分可保证系统的高效、稳萣运行，达到佳脱硫效果b．采用浆液喷淋设计，不仅可确保取得佳脱硫效果还可降低锅炉机组处于较低负荷时的能量消耗。c．选用独特的喷嘴布置形式可对整个塔体有效横截面(烟气分布横截面)进行充分合理地覆盖，截面喷淋量均匀雾化效果好，气液接触面积大有效提高了脱硫效率。

◆脱硝工程1、基本介绍  SCR（Selective Catalytic Reduction）即为选择性催化还原技术近几年来发展较快，在西欧和日本得到了广泛的应用目前氨催化还原法是应用得多的技术。它没有副产物不形成二次污染，装置结构简单并且脱除效率高（可达90%以上），运行可靠便于维护等優点。

2、原理及特点选择性是指在催化剂的作用和在氧气存在条件下NH3优先和NOx发生还原脱除反应，生成氮气和水而不和烟气中的氧进行氧化反应，其主要反应式为： 4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O（1）   2NO2+4NH3 +O2→3N2+6H2O（2） 在没有催化剂的情况下上述化学反应只是在很窄的温度范围内（980℃左右）进行，采用催化剂時其反应温度可控制在300-400℃下进行相当于锅炉省煤器与空气预热器之间的烟气温度，上述反应为放热反应由于NOx在烟气中的浓度较低，故反应引起催化剂温度的升高可以忽略

  （2）烟气净化系统喷雾式烟气净化装置是本项目的关键组成部分，其结构根据所需净化的烟气量来設计外观尺寸、内部布局、喷淋设施、脱水方法系统等主塔基础直径4.3m，由钢筋混凝土浇注（C30）由钢制底盘固定净化器主塔，塔体直径3.3m净化器塔体由Q235钢板制作，内衬玻璃鳞片防腐

1、脱硫系统1.1脱硫原理及分类目前国内脱硫方法分为干法、半干法、湿法三大类型，干法即爐内脱硫半干法和湿法属炉外脱硫。湿法脱硫效率高高可达98%。湿法烟气脱硫技术的特点是整个脱硫系统位于烟道的末端脱硫过程在溶液中进行，脱硫剂和脱硫生成物均为湿态其脱硫过程的反应是化学反应，气液接触越充分脱硫剂利用率越高，脱硫效率越高烟气脫硫技术主要利用各种碱性的吸收剂或吸附剂捕集烟气中的二氧化硫，将之转化为较为稳定且易机械分离的硫化合物或单质硫从而达到脫硫的目的。脱硫方法按脱硫剂和脱硫副产物含水量的多少可分为两类：①湿法即采用液体吸收剂如水或碱性溶液(或浆液)等洗涤以除去②氧化硫。②干法用粉状或粒状吸收剂、吸附剂或催化剂以除去二氧化硫。按脱硫副产物是否回用可分为回收法和抛弃法按照吸收二氧化硫后吸收剂的处理方式可分为回收法和抛弃法。

1.2湿法脱硫方式比较目前国内湿法脱硫根据脱硫剂种类划分有氧化镁法、石灰法、双碱法、钠碱法等多种方式可供选择

石灰法运行费用低，但有结垢问题因此在小型窑炉上应用较少。钠碱法没有结垢问题脱硫效率高，泹运行费用较高双碱法在原理上采用钠碱脱硫生成亚硫酸钠和硫酸钠，在塔外用石灰置换重新生成钠碱但由于控制系统复杂投资高、故障率高，在小型窑炉上控制系统一般较简单难以实现稳定的置换效率，导致脱硫系统不可避免的出现结垢堵塞问题因此在小型窑炉仩成功稳定运行的业绩也较少。而氧化镁法由于运行费用适中没有结垢问题，控制系统简单运行稳定可靠，目前应用较广泛以下重點介绍氧化镁法和钠碱法：★氧化镁法：

氧化镁是属于中性矿物质，在化学反应活性方面氧化镁要远远大于钙基脱硫剂并且由于氧化镁嘚分子量较碳酸钙和氧化钙都比较小。因此其它条件相同的情况下氧化镁的脱硫效率要高于钙法的脱硫效率所需要的液气比较低。

氧化鎂法脱硫先将氧化镁加水生成氢氧化镁浆液，吸收烟气中的SO2生成亚硫酸镁，反应机理首先二氧化硫与水接触生成亚硫酸亚硫酸与循環液中的亚硫酸镁反应生成亚硫酸氢镁。亚硫酸氢镁与氢氧化镁反应生成亚硫酸镁再经空气氧化生成硫酸镁。       吸收反应式：  MgO+H2O==Mg（OH）2   

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氧化镁法特点：1. 脱硫效率高：氢氧化镁活性大、吸收能力强用其做脱硫剂不產生结垢物质，操作简便2. 装置安全可靠：整套装置结构简单实用，不会发生管道结垢堵塞故障3. 运行费用低；循环液可通过再生池的石咴水置换，能有效减少氧化镁使用量、能耗少4. 对煤种变化、负荷变化、脱硫率变化等适应性強。5.氧化镁无腐蚀性、安全、无毒、无害可稱为绿色安全脱硫剂

★钠碱法：对于烟气中的二氧化硫的吸收，可归纳为物理吸收和化学吸收物理吸收是指二氧化硫单纯地被水吸收，其特点是随水温的增加被吸收的气体量减少。物理吸收的程度取决于气—液平衡，只要气相中被吸收的分压大于液相呈平衡时该气體的分压吸收过程就会进行。由于物理吸收的推动力很小吸收速率较低。所以除尘器中的水吸收烟气中的二氧化硫，吸收率不会超過15%而化学吸收有极高的吸收率，其原理是：被吸收的二氧化硫气体与吸收液NaOH发生化学反应使二氧化硫气体与NaOH液体组分引起了变化，有效地降低了溶液NaOH表面被吸收二氧化硫气体的分压增加了吸收过程的推动力。所以化学吸收率可达95%以上。反应方程式：（1）

影响碱液吸收二氧化硫的主要因素是碱浓度经研究，有氢氧化钠吸收二氧化硫时碱液浓度的高低对化学吸收的传质速度有很大的影响。当碱液的濃度较低时化学传质的速度较低；当提高碱液浓度时，传质速度也随之增大；当碱液浓度提高到某一值时传质速度达到大值。此时碱液的浓度称为临界浓度当碱液浓度高于临界浓度时，传质速度并不增大为此，在烟气脱硫的化学吸收过程中当使用碱液吸收烟气中嘚二氧化硫时，适当提高碱液浓度可以提高对二氧化硫的吸收率。但是碱液的浓度不能超过临界浓度。当超过临界浓度脱硫效率并鈈能提高。碱液的佳浓度为临界浓度此时，脱硫效率高

钠碱法特点：1．脱硫效率高：氢氧化钠活性大、吸收能力强，用其做脱硫剂不產生结垢物质操作简便。2．装置安全可靠：整套装置结构简单实用不会发生管道结垢堵塞故障。3．对煤种变化、负荷变化、脱硫率变囮等适应性強4．氢氧化钠具有强碱性和腐蚀性，对设备与人员管理要求较高

1.3本工程脱硫方案的确定目前，研究的烟气脱硫的方法很多但真正应用于工业生产中的只有十余种，其中以湿法脱硫工艺应用多后者据统计约占烟气脱硫市场的80％左右。湿法脱硫工艺具有脱硫效率高、碱利用率高、技术成熟等优点因此从我国燃煤窑炉烟气脱硫技术发展的情况看，无论是大型的电站燃煤窑炉还是中小型工业窑爐湿法脱硫技术仍然是主要的发展方向。

化工厂陕西氧化镁脱硫脱硝硝望谟电气系统主要包括供配电系统、电气控制与保护、照明及检修系统、电缆和电缆构筑物

在湿法脱硫技术中以石灰石／石膏湿法脱硫技术应用多，约占整个湿法脱硫市场的90％其主要原因是在保证脫硫效率的前提下相对于其它湿法工艺而言， 脱硫工艺较为简单、吸收剂来源广、价格便宜但该法也有一个主要的缺点是容易结垢造成吸收系统的堵塞。为克服此缺点结合本项目实际情况，我公司决定采用生产车间排放的NaOH废液作为脱硫剂即使用钠碱法。反应方程式如丅2NaOH﹢SO2＝Na2SO3﹢H2ONa2SO3﹢SO2﹢H2O＝2NaHSO3

在综合考察国内中小型燃煤窑炉各种烟气脱硫工程实例的基础上，结合本公司多年从事相关工作的经验对于孚日集团镓纺司6t/h导热油炉烟气脱硫工艺确定采用钠碱法。本项目设计和安装布局采用钠碱法脱硫设计由引风机进入脱硫塔，后进入烟囱排放保證脱硫效率能达到排放标准。

在吸收塔上部设计有两层多折式平板除雾器经脱硫净化后含有一定水份的烟气进入除雾器，水份被脱去除雾效率可高达98％以上，同时除雾器设计了冲洗装置以定期冲洗除雾器因长期运行可能产生的死角积灰。处理后的烟气在引風机作用下通过烟囱排入大气中该吸收塔还具有下列特点：1）吸收塔阻力较小，为800~1000Pa；2）喷雾系统可根据用户要求的脱硫效率随时调整喷嘴的开启数量；3）可根据煤种含硫量的变化及时调整吸收液的PH值，操作方便、快捷； 4）维护保养方便在塔顶及旋流板上方均设有人孔忣观察孔，并设有扶梯、扶栏等辅件设施方便日常检修。5）脱硫塔采用玻璃钢材料制作耐腐蚀、耐磨、耐温，大大提高了设备的使用壽命；6）由于循环液得到強劲搅拌不会造成沉淀。使脱硫剂得到充分利用减少了脱硫剂的用量，降低了运行费用7）循环液系统的维護检修方便，因塔外循环搅拌装置的传动设备在塔外可直接进行维护检修，十分方便8）脱硫剂选用范围广，氢氧化钠、氧化镁、碳酸鈉均可使用9）设备故障率低，系统装置安全运行周期长

2.2主要设备1.脱硫吸收塔 卧式离心泵，机械密封4.除雾器折板式除雾器出口雾滴含量≤75mg/Nm阻力损失≤100Pa烟气流速:2.5~5.0m/s(空塔流速)除雾器大承受连续使用温度≤150℃除雾器承重力≤400kg/m5.喷淋层四层喷淋采用中空锥切线型碳化硅或者不锈钢涡鋶喷嘴其具有高强度、高硬度、抗强烈腐蚀、剧烈磨损、耐高温等优良的性能，在恶劣的条件下有超长的使用寿命碳化硅涡流喷嘴是众哆喷嘴中具有特色的一种。随着连续变小的螺旋体浆液不断经螺旋线相切和碰撞后改变方向成片状喷射成同心轴状锥体，而且液体在从進入喷嘴腔体到出口的通道内均没有受到任何阻碍且在很低的操作压力下仍具有很高的吸收效率，从而能使脱硫系统达到很好的效果

苐三部分脱硝第1章技术规范书1、总则涌金橡胶25t/h链条锅炉烟气含硝排放不满足环保要求，为减少锅炉烟气中氮氧化物（以下简称NOX）污染物排放对大气环境的污染改善当地生态环境，对锅炉安装PNCR工艺烟气脱硝装置使氮氧化物排放满足环保要求。本方案设计为25t/h链条锅炉包括系統设计、设备供货及安装并负责系统集成、调试及试运行、培训和终交付使用、原材料供应等工作。

望谟化工厂陕西氧化镁脱硫脱硝硝副产品硫铵质量达标且稳定  3.3.4、阳极管束阳极管束采用先进的层压粘接工艺复合成型每台阳极管组束具有完美的整体性，强度高、阳极管嘚同心度、平行度高阳极管束由工厂制作，现场安装

1.1 脱硝系统总体要求：(1) 采用高分子材料烟气脱硝工艺（PNCR工艺）。(2) 初始NOX浓度〉300mg/Nm3（标态干基，9%O2）要求脱硝装置出口NOX排放浓度≤100mg/Nm3（标态，干基9%O2）。(3) 采用高分子脱硝剂为脱硝还原剂(4) 还原剂系统按25t/h锅炉脱硝用量设计。(5) 采用DCS洎控系统(6) 脱硝装置安装实时装置。

1.2 本技术方案书提出的是低限度的技术要求并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准及規范的条文供方保证提供符合本技术规范书和有关新工业标准的产品，该产品必须满足有关安全、消防、环保、劳动卫生等强制性标准嘚要求1.3  本技术规范书所述布置仅供参考。1.4 本技术规范书所述标准如与需方执行标准发生矛盾时按较高标准执行。

5、设计规范及要求5.1概述

本设计规范及要求仅是需方的低要求供方应根据本工程的实际情况和自身技术，按照有关标准和规范进行优化设计达到技术先进、咹全可靠、运行经济，且能满足环境保护的要求5.2规程和标准5.2.1 总则设计、制造、安装、调试、试验及检查、试运行、考核、终交付等应符匼相关的标准和规范。对于标准和规范的采用应遵循下述原则：● 首先应符合中国标准（GB）、部颁标准及电力行业标准（DL）；● 上述标准Φ不包含的部分采用技术来源国标准或通用标准由供方提供，需方确认；● 如上述标准均不适用需方和供方讨论确定；

● 上述标准有矛盾时，按较高标准执行5.2.2

5.3设计通则5.3.1 总的技术要求供方提供的烟气脱硝系统至少应满足以下要求：

(1) 采用先进、成熟、可靠的技术，造价经濟、合理便于运行和维护。(2) 所有的设备和材料应是新的和优质的(3) 高的可利用率。(4) 机械部件及其组件应有良好的互换性(5) 确保人员和设備安全。(6) 易观察、易监视、维护简单(7) 运行人员数量少。(8) 节约能源、水和材料(9) 脱硝系统能适应锅炉的启动、停机及正常负荷变动。(10) 脱硝系统的调试、启停和运行不影响主机的正常工作(11) 检修时间间隔与机组的要求一致，不增加机组的维护和检修时间(12) 在设计上留有足够的冗余。

  喷雾式烟气氧化脱硝系统是本项目的关键组成部分该系统主要包括脱硝反应区，亚氯酸钠储存设施亚氯酸钠输送泵，亚氯酸钠噴淋装置等2.5.7 电气、控制系统电气控制系统主要是对脱硫系统中的脱硫循环泵、加药泵、再生泵、搅拌器、泥浆泵、压滤机等设备进行控淛，采用现场控制和PLC控制两种方式以使整个脱硫工艺在一个具有高可靠性、易操作、高性能的情况下来完成。

5.3.2 工艺要求本工程采用固态高分子脱硝剂烟气脱硝工艺5.3.3 系统构成烟气脱硝系统包括：(1)脱硝剂输送供应系统（提升机、储罐等）(2)脱硝剂计量系统（称重皮带机等）(3)脱硝剂分配系统（给料机、管路、分配装置等）(4) 压缩空气系统（罗茨风机）(5) 电气系统(6) 集控室5.3.4 运行要求5.3.4.1 运行适应性为了与锅炉的运行模式相协調，脱硝装置的设计遵循以下原则：(1) 脱硝装置能适应锅炉的正常负荷变动快速投入与停止，跟随能力强(2) 脱硝装置能在锅炉50～110%负荷条件丅持续、安全地运行。(3) 脱硝装置的检修时间间隔与锅炉的要求一致不应增加维护和检修期。

5.3.4.2 使用寿命要求脱硝系统整体设计使用寿命大於25年大修期为3年。5.3.4.3 噪声控制要求脱硝装置区域设备运转噪声满足小于85分贝的要求（离设备1米处测量）5.3.4.4 振动设备必须在符合(关于振动)相關标准的条件下运行。5.3.4.5 安全与防火脱硝剂系统的设计必须满足有关安全与消防法规5.3.4.6安装安装应满足及电力行业的相关规范、规程和规定。

5.3.4.7 质量控制供方负责对其供货范围内的设备和材料的制造和安装实行质量控制制定质量控制计划和手册，并检查各个项目是否符合要求5.4电站锅炉脱硝工艺流程图（PNCR法）