工程技術
傳統SCR脫硝反應器采用蜂窩式催化劑,由于受到催化劑特性、尺寸限制,其投資成本高、占地面積大、建設周期長,催化劑安裝更換需要配套固定場地及起重設備,對于很多中、小煙氣流量脫硝裝置,采用傳統蜂窩體脫硝催化劑的,很多弊端尤為凸顯,因此迫切需要一款相對低價、高效及裝填方便的脫硝催化劑及其配套脫硝系統來填補這一領域。
安徽晨晰潔凈科技有限公司結合自身優勢,把廣泛應用于化工領域的顆粒體催化劑技術及其配套的催化劑徑向床技術與現有脫硝SCR催化劑的研發生產工藝相結合,并與各高校院所、湖北廣凈環保催化劑有限公司廠等通力合作推出了新型二維納米顆粒體催化劑,并根據催化劑特性設計了一種新型催化劑模塊組件和新型SCR脫硝反應器,(專利號:201710934805.7、201710800696.X),充分結合了催化劑的特性并進行多項工程優化設計,三者的有機結合組成了我公司新型SCR顆粒體低溫脫硝技術并在多個項目上成功穩定運行。該技術針對中小流量煙氣與傳統蜂窩式SCR脫硝工藝相比具有以下優勢:
一、顆粒體催化劑脫硝效率高,投資、運營成本低
中低溫蜂窩式催化劑在設計催化劑使用量時,空速一般選取2000~3000h-1之間。新型顆粒體催化劑相對比傳統蜂窩式催化劑比表面積增加50%以上,同時結合新型徑向床層SCR脫硝反應器,設計選取空速可以達到5000~10000 h-1??账俚奶岣咭馕吨谕葻煔饬康那闆r下顆粒體催化劑使用量為蜂窩式催化劑的一半左右。催化劑使用量降低,脫硝反應器尺寸減小,使企業一次性投資費用低,環保投入產出比提高。
新型顆粒體SCR催化劑采用三葉草形結構形式,機械強度高,解決了蜂窩體催化劑在煙塵含量較大情況下迎風面易受磨損問題。傳統催化劑使用壽命一般為2~3年,新型顆粒體催化劑在結合配方改良后使用壽命長達3~5年甚至更長,化工領域的催化劑有過運行8年以上的實例,折算運營成本顯著降低。
三葉草的特殊結構形式,使氣固相碰撞幾率大幅度增加,脫硝反應推動力更容易接近反應平衡,結合徑向床的特殊優勢,為脫硝指標超低排放提供了有力的技術及工程化支持。
二、徑向床層SCR脫硝反應器結構形式設計合理,占地面積小
由于顆粒體催化劑沒有規整外形且體積很小,在脫硝反應器內布置時有著更多的選擇性和自由度。在新型徑向床層SCR脫硝反應器中,我公司將化工領域的成熟的徑向床技術結合脫硝催化劑的特性,推出自主知識產權的顆粒體徑向床脫硝技術,使煙氣在顆粒體催化劑床層內徑向流動,其湍流程度及與催化劑的碰撞程度相對于蜂窩式催化劑床層的軸向流動有大幅增加,從而降低脫硝催化劑使用量,減小了反應器主體設備尺寸,且脫硝系統的阻力較傳統蜂窩體催化劑而言還有一定幅度降低。
蜂窩式SCR脫硝反應器由于受到催化劑本體形式限制其結構形式基本固定,一般選擇2+1床層方式設置,反應器多為方形設計,催化劑裝填必須配套輔助起重設備及必要的場地。顆粒體SCR脫硝催化劑采用填料方式安裝,沒有固定的模塊,因此,反應器在外形設計時靈活多變,根據業主現場實際情況可圓可方,各種結構形式均可使用,催化劑裝填在中小裝置上可以采用人工裝填模式,節省了輔助起重設備及預留催化劑裝填場地問題,將很多困擾業主的待建場地有限問題得到了較好的解決。
三、整套裝置采用模塊化,撬裝化加工制造,現場安裝周期短
針對中小煙氣量實際脫硝需求,新型徑向床層脫硝反應器制作方式一般采用:工廠模塊化預制,現場組對安裝;設備整體工廠預制,現場吊裝就位兩種模式。氨水供給系統則優先采用撬裝化供貨方式。
進行模塊化、工廠化預制相對比同規模設備現場制作安裝施工周期縮短50~70%,降低施工現場環境噪音污染、公用工程損耗,提高設備加工精度、減少二次返工概率,最大程度減少了企業在建設周期內的各項負擔,是企業尤其是中小型企業首選的設備供貨推廣方式。
顆粒體脫硝催化劑及其配套脫硝系統,適合于低塵工況下運行,大部分的中小裝置,燃料采用的是燃氣、燃油等潔凈能源,也有部分采用生物質燃料及燃煤,對于采用燃氣、燃油為燃料的脫硝系統,一般情況下煙氣中的粉塵含量較低,非常適合顆粒體徑向床脫硝技術,對于高塵工況的煙氣,配套布袋除塵系統使用,也能達到較好的使用效果。
隨著顆粒體SCR脫硝催化劑的市場推廣,我們在催化劑的基材選擇上也有了更大的選擇面,我們克服了蜂窩體催化劑生產過程中較為嚴格的成型、干燥、煅燒工藝的要求,有條件選擇更為廉價的催化劑基材,并結合化工領域催化劑的生產工藝,有望實現催化劑的低價、可循環利用的狀態,進一步降低催化劑的使用成本并解決催化劑作為危廢的后期處理問題,為廣大用戶排憂解難。
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