煙氣的選擇性催化還原脫硝方法技術

本發明專利技術提供了一種煙氣的選擇性催化還原脫硝方法，包括以下工藝步驟：向選擇性催化脫硝設備中送入待處理的煙氣；以所述煙氣中的一氧化碳作為還原劑，在催化劑的作用下與煙氣中的氮氧化物發生氧化還原反應；所述煙氣中的氮氧化物被還原成氮氣，所述一氧化碳被氧化成二氧化碳，由所述脫硝設備的出口輸出。根據本發明專利技術提供的煙氣的選擇性催化還原脫硝方法利用煙氣中本身含有的一氧化碳作為還原劑，在催化劑的作用下與煙氣中的氮氧化物發生反應，在還原氮氧化物的同時顯著地減少了一氧化碳的排放，不僅不存在氨逃逸的問題，還可以解決氨逃逸引發的二次污染和下游腐蝕的問題。

Selective Catalytic Reduction Denitrification of Flue Gas

The invention provides a selective catalytic reduction denitrification method for flue gas, which comprises the following technological steps: feeding the flue gas to be treated in the selective catalytic denitrification equipment; using carbon monoxide in the flue gas as a reductant, under the action of catalyst, the redox reaction occurs with the nitrogen oxide in the flue gas; the nitrogen oxide in the flue gas is reduced to nitrogen gas, and the oxygen. Carbon carbide is oxidized to carbon dioxide and is exported from the outlet of the denitrification equipment. According to the selective catalytic reduction denitrification method of flue gas provided by the present invention, carbon monoxide contained in the flue gas itself is used as a reducing agent, and reacts with nitrogen oxides in the flue gas under the action of catalyst. The emission of carbon monoxide is significantly reduced while reducing nitrogen oxides. Not only does the problem of ammonia escape not exist, but also the secondary pollution caused by ammonia escape can be solved. The downstream corrosion problem.

【技術實現步驟摘要】
煙氣的選擇性催化還原脫硝方法
本專利技術涉及熱能工程
，特別是涉及一種煙氣的選擇性催化還原脫硝方法。
技術介紹
氮氧化物是最重要的大氣污染物之一，歷史上因為氮氧化物的超排，曾導致過1943年洛杉磯光化學煙霧、1971年東京光化學煙霧等公害事件。氮氧化物主要來源于燃料燃燒后的煙氣。針對這一問題，電站鍋爐大多都采用了選擇性催化還原(SCR)脫硝技術來減少氮氧化物的排放。目前典型的燃煤電站鍋爐SCR脫硝技術是直接將還原劑氨或尿素噴入煙道里，在反應器中催化劑表面選擇性的與煙氣中的氮氧化物發生氧化還原反應，將氮氧化物還原成氮氣。SCR脫硝技術具有技術成熟、脫硝效率高等優勢，目前已經得到廣泛的使用。然而，在實際工程中，由于氨氣與煙氣混合不均勻、溫度窗口限制、氨過量等因素影響，會有少量的氨與煙氣一起逃逸出反應器，即“氨逃逸”現象。氨氣有毒，故氨逃逸會造成二次污染，也會造成下游設備的腐蝕問題。SCR脫硝技術也可采用尿素作為反應劑，可避免二次污染的問題。但采用尿素作為反應劑的SCR脫硝技術初投資高、反應劑費用高、分解尿素能耗高、脫硝效率較低，降低了尿素SCR技術的競爭力，目前僅應用在距離城市近、人口稠密和環保重點地區等明文規定不得使用氨SCR技術的區域。近幾年來，我國霧霾天氣頻發，氮氧化物被認為是重要“元兇”之一。針對這一情況，國家出臺了十分嚴苛的排放標準。為了進一步的控制氮氧化物生成，實現“超低排放”，鍋爐常采用爐內低氮燃燒布置，結合尾部SCR脫硝技術協同降低氮氧化物排放的技術方案。爐內低氮燃燒技術能夠顯著降低氮氧化物的原始排放，對于整體上降低當氧化物最終排放具有十分積極的意義，但由于這項技術采用低溫燃燒、建立還原性氛圍等技術手段，造成燃燒后煙氣中一氧化碳濃度較高，如果控制不當會造成新的污染問題。因此，在“超低排放”背景下，解決一氧化碳和SCR技術氨逃逸的問題，是業界的當務之急。
技術實現思路
本專利技術提供了一種煙氣的選擇性催化還原脫硝方法以克服上述問題或者至少部分地解決上述問題。根據本專利技術的一個方面，提供了一種煙氣的選擇性催化還原脫硝方法，包括：向選擇性催化脫硝設備中送入待處理的煙氣；以所述煙氣中的一氧化碳作為還原劑，在催化劑的作用下與所述煙氣中的氮氧化物發生氧化還原反應；所述煙氣中的氮氧化物被還原成氮氣，所述一氧化碳被氧化成二氧化碳，由所述脫硝設備的出口輸出。可選地，所述催化劑為板式催化劑、蜂窩狀催化劑或波紋狀催化劑。可選地，所述催化劑包括金屬和/或金屬氧化物。可選地，所述金屬包括Au。可選地，所述金屬氧化物包括：MnO、Fe2O3、Cr2O3、CuO、Co3O4、NiO、Nd2O3、Gd2O3、Yb2O3、Pr6O11、V2O5、CeO2、La2O3中的一種或多種混合。可選地，所述氧化還原反應的溫度為250～500℃。可選地，所述氧化還原反應的溫度低于所述催化劑中的金屬和/或金屬氧化物的熔點。本專利技術提供了一種煙氣的選擇性催化還原脫硝方法，根據本專利技術提供的方法，使用煙氣中本身含有的一氧化碳作為反應劑，在還原氮氧化物的同時顯著地減少了一氧化碳的排放，能夠解決超低排放燃煤鍋爐煙氣中一氧化碳含量過高的問題。在本專利技術提供的一種煙氣的選擇性催化還原脫硝方法中，不使用氨做反應劑，不僅不存在氨逃逸的問題，還可以解決大型電站鍋爐“超低排放”技術下排煙一氧化碳濃度偏高和現有的SCR脫硝技術氨逃逸問題，能夠有效控制煙氣中氮氧化物以及一氧化碳的排放。本專利技術提供的煙氣的脫硝方案適用范圍廣，尤其適用于超低排放鍋爐的煙氣脫硝。上述說明僅是本專利技術技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本專利技術的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本專利技術的上述和其它目的、特征和優點能夠更明顯易懂，以下特舉本專利技術的具體實施方式。根據下文結合附圖對本專利技術具體實施例的詳細描述，本領域技術人員將會更加明了本專利技術的上述以及其他目的、優點和特征。附圖說明通過閱讀下文優選實施方式的詳細描述，各種其他的優點和益處對于本領域普通技術人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優選實施方式的目的，而并不認為是對本專利技術的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中：圖1是根據本專利技術實施例的燃燒裝置結構示意圖。具體實施方式下面將參照附圖更詳細地描述本公開的示例性實施例。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實施例，然而應當理解，可以以各種形式實現本公開而不應被這里闡述的實施例所限制。相反，提供這些實施例是為了能夠更透徹地理解本公開，并且能夠將本公開的范圍完整的傳達給本領域的技術人員。圖1是根據本專利技術實施例提供的燃燒裝置結構示意圖，其中，燃燒裝置的尾部設置有脫硝設備，進一步地，脫硝設備可以包括脫硝設備入口1，催化劑2以及脫硝設備出口3，催化劑2置于脫硝設備內部。燃料經過燃燒裝置產生的煙氣通過脫硝設備入口1進入脫硝設備，在催化劑2的作用下脫硝后從脫硝設備出口3離開。基于上述燃燒裝置，本專利技術實施例提供了一種煙氣的選擇性催化還原脫硝方法，包括以下工藝步驟：步驟S1，向脫硝設備入口1中送入待處理的煙氣，使得煙氣與催化劑2接觸；步驟S2，以煙氣中本身含有的一氧化碳作為還原劑，在催化劑2的作用下與煙氣中的氮氧化物發生氧化還原反應；步驟S3，煙氣中氮氧化物被還原成氮氣，一氧化碳被氧化成二氧化碳，經過脫硝后煙氣從脫硝設備出口3輸出。根據本專利技術實施例提供的煙氣的選擇性催化還原脫硝方法，向選擇性催化脫硝設備中送入待處理的煙氣，利用煙氣中本身含有的一氧化碳作為還原劑，煙氣與催化劑接觸，在催化劑的作用下與煙氣中的氮氧化物發生反應，將熱煙氣中氮氧化物還原成氮氣，可以降氮氧化物的排放。進一步地，由于使用煙氣中本身含有的一氧化碳作為反應劑，一氧化碳被氧化成二氧化碳，在還原氮氧化物的同時顯著地減少了一氧化碳的排放。且相較于傳統的使用氨做反應劑的脫硝工藝，不使用氨做反應劑，不僅不存在氨逃逸的問題，還可以解決氨逃逸引發的二次污染和下游腐蝕的問題。本專利技術實施例提供的煙氣的脫硝方案適用范圍廣，尤其適用于超低排放鍋爐的煙氣脫硝。在本專利技術實施例中，催化劑優選為含有金屬或金屬氧化物的板式催化劑、蜂窩狀催化劑或波紋狀催化劑。可選的，金屬可以包括Au，金屬氧化物可以包括：MnO、Fe2O3、Cr2O3、CuO、Co3O4、NiO、Nd2O3、Gd2O3、Yb2O3、Pr6O11、V2O5、CeO2、La2O3中的一種或多種混合。上述金屬和/或金屬氧化物的表面擁有豐富的活性位。當煙氣中的氮氧化物與活性位接觸時，氮氧化物中的氧被活性位捕獲，氮氧化物被還原成氮氣；當煙氣中的一氧化碳與捕獲了氧的活性位接觸時，活性位放出氧，氧與一氧化碳結合生成二氧化碳。在動態的平衡中，這些金屬和/或金屬氧化物不斷地選擇性地還原氮氧化物，氧化一氧化碳，達到一氧化碳和氮氧化物同時脫除的效果。當然，能實現上述效果的催化劑還有很多，此處不一一列舉。在本專利技術實施例提供的煙氣的選擇性催化還原脫硝過程中，催化劑作用下的氧化還原反應的溫度區間可以控制在250～500℃，并且根據催化劑中金屬氧化物的種類選擇溫度窗口，保證反應溫度在催化劑中金屬氧化物或金屬氧化物混合物的熔點以下，以對煙氣進行更加有效的脫硝處理。以下特舉幾個優選實施例對上述實施例進行詳細說明。下述本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種煙氣的選擇性催化還原脫硝方法，包括以下工藝步驟：向選擇性催化脫硝設備中送入待處理的煙氣；以所述煙氣中的一氧化碳作為還原劑，在催化劑的作用下與所述煙氣中的氮氧化物發生氧化還原反應；所述煙氣中的氮氧化物被還原成氮氣，所述一氧化碳被氧化成二氧化碳，由所述脫硝設備的出口輸出。

【技術特征摘要】
1.一種煙氣的選擇性催化還原脫硝方法，包括以下工藝步驟：向選擇性催化脫硝設備中送入待處理的煙氣；以所述煙氣中的一氧化碳作為還原劑，在催化劑的作用下與所述煙氣中的氮氧化物發生氧化還原反應；所述煙氣中的氮氧化物被還原成氮氣，所述一氧化碳被氧化成二氧化碳，由所述脫硝設備的出口輸出。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化劑為板式催化劑、蜂窩狀催化劑或波紋狀催化劑。3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述催化劑包括金屬和/或金屬氧化物。4.根據權利...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張揚，張海，岳光溪，
申請(專利權)人：清華大學，
類型：發明
國別省市：北京,11