烟气脱硫有机催化剂的研究.pptx

烟气脱硫脱硝脱汞一体化技术技术来源采用以色列技术*已获专利已获专利:EU#1225967;US#6,881,243 EU#10/596,400;USA#04806657.5*注册专利使用试剂注册专利使用试剂#132347致力于开发能够控制氮氧化物、硫氧化物、汞以及其它重金属的致力于开发能够控制氮氧化物、硫氧化物、汞以及其它重金属的排放的高效设备。排放的高效设备。目前中国专利申请已受理。目前中国专利申请已受理。2l 目前在世界范围内，有不少单一完成脱硫，脱硝，或脱汞技术；l有机催化技术是当前世界范围内唯一已经成功商用的，在同一脱硫塔内能同时完成脱硫、脱硝、脱汞的三效合一烟气减排系统；l 有机催化三效合一技术的核心是采用了有机催化剂-一种专利生产的含有亚硫酰基（S=O）官能团的一类非常稳定的乳状液有机化合物。世界领先的脱硫、脱硝、脱汞三效合一系统世界领先的脱硫、脱硝、脱汞三效合一系统2024/8/25 周日3有机催化剂的物理性质物理状态 油状液态颜色 深棕色气味 特殊气味PH值 6.3饱和蒸汽压 0.7mm/Hg (60C)黏度 14.5cP(20.8C),4.72cP(60.1C)沸点 300C燃点 241.5 C闪点 142 C水中溶解度 8 g/L相对密度 0.942 g/mL4脱硫的基本反应原理脱硫的基本反应原理SO2+H2O+有机催化剂有机催化剂 H2SO3+有机催化剂有机催化剂稳定的复合物稳定的复合物+O2H2SO4+有机催化剂有机催化剂当SO2转变成亚硫酸（H2SO3）时，有机催化剂与之结合成稳定络合物，它们被持续氧化成硫酸,然后催化剂与之分离。H H2 2SOSO3 3+LPC=LPC+LPC=LPC.H H2 2SOSO3 3 2LPC2LPC.H H2 2SOSO3 3+O+O2 2=2LPC+2H=2LPC+2H2 2SOSO4 4有机催化烟气综合清洁技术完美地实现了上述反应，并通过加入氨水（碱性中和剂），制成高品质的硫酸铵化肥。H H2 2SOSO4 4+2NH+2NH4 4OH=(NHOH=(NH4 4)2 2SOSO4 4+2H+2H2 2O O2024/8/25 周日5有机催化烟气综合清洁技术有机催化烟气综合清洁技术基本原理基本原理脱硝的基本反应原理脱硝的基本反应原理 （氧化法）（氧化法）NO2+H2O+有机催化剂有机催化剂 HNO2+有机催化剂有机催化剂稳定的复合物稳定的复合物+O2HNO3+有机催化剂有机催化剂一氧化氮（NO）难溶于水，需要先被氧化，才能在水溶液中被吸收。2NO+H2NO+H2 2O O2 2=N=N2 2O O3 3+H+H2 2O O（加入（加入H H2 2O O2 2）或）或 NO+HNO+H2 2O O2 2=NO=NO2 2+H+H2 2O O（加入（加入H H2 2O O2 2）当NOX转变成亚硝酸（HNO2）时，有机催化剂与之结合成稳定络合物，它们被持续氧化成硝酸。HNOHNO2 2+LPC=LPC+LPC=LPC.HNOHNO2 2 2LPC2LPC.HNOHNO2 2+O+O2 2=2LPC+2HNO=2LPC+2HNO3 3有机催化烟气综合清洁技术完美地实现了上述反应，并通过加入氨水（碱性中和剂），制成硝酸铵化肥。HNOHNO3 3+NH+NH4 4OH=NHOH=NH4 4NONO3 3+H+H2 2O O2024/8/25 周日6有机催化烟气综合清洁技术有机催化烟气综合清洁技术基本原理基本原理脱硝脱汞的机理脱除汞和其它重金属原理脱除汞和其它重金属原理Lextran有机催化剂对汞等重金属有极强的物理溶解吸附效果，催化剂为非常稳定的中性有机物，不与重金属发生化学反应；有机催化剂可以持续地对废气中的含量很少的汞进行吸附、收集，当催化剂吸收重金属饱和后(约16000小时以上），再进行清洗分离，催化剂重新具有捕获汞的能力；有机催化剂萃取汞和其他重金属的功能，（无论吸附是否饱和）并不影响脱硫和脱氮工艺的正常进行；72024/8/25 周日8有机催化法有机催化法反应原理：SO2+H2O H2SO3 H2SO3+LPC LPC.H2SO3 LPC.H2SO3+O2 LPC+H2SO4 H2SO4+NH3 (NH4)2SO4 HOSOHOH2SO3 HOSOHOOH2SO4 有机催化法的硫酸氨化肥是通过酸碱中和产生的，反应速度比较快，工艺流程与工业生产化肥基本一致。催化剂有效分子片段：SnO2024/8/25 周日9有机催化法有机催化法 S nO HOSOHOH2SO3 O2 HOSOHOOH2SO4 S nO催化剂有效分子片段：S nO2024/8/25 周日10有机催化烟气综合清洁技术有机催化烟气综合清洁技术基本基本原理原理原烟气原烟气净烟气烟气氨水储罐氨水储罐LH2SO3H2SO4(NH4)2SO4L.H2SO3SO2H2OO2NH3L混合液排出泵混合液排出泵塔型空塔（等同石灰石/石膏法用塔）1.SO2+H2O H2SO32.H2SO3+L L.H2SO33.L.H2SO3+O2 L+H2SO44.H2SO4+NH3 (NH4)2SO42024/8/25 周日11POLERIS HOLDINGS有机催化烟气脱硫工艺流程图有机催化烟气脱硫工艺流程图2024/8/25 周日12有机催化系统的对外排放分析有机催化系统的对外排放分析1.对外排放点一：对外排放点一：经脱硫、脱重金属和二次除尘后符合排放标准的烟气；2.对外排放点二：对外排放点二：过滤后排出的烟尘滤渣饼，在脱硫过程中没有参与化学反应，不产生二次污染；.对外排放点三：对外排放点三：硫酸铵化肥盐液经干燥结晶后，可用于销售；盐液中的水分以蒸气方式排出。结论：有机催化脱硫系统不产生二次污染！结论：有机催化脱硫系统不产生二次污染！产品优势1.脱硫效果显著，脱硫效率达 99%以上可将烟气出口的SO2平均 含量控制在20mg/Nm3以下）2.同时具有多效减排效果，适应国家日益严格的环保要求：脱氮效率 60%脱汞效率 95%，二次除尘率达60%以上；3.系统无二次污染，整个工艺过程中无二氧化碳排放，符合国家的低碳政策；4.对燃料含硫量无限制，允许并鼓励用户使用高硫燃料以降低生产成本；5.“变废为宝变废为宝”，将二氧化硫等污染物转变为有销售价值的硫铵化肥。6.催化剂循环使用，降低运行成本，符合国家节能政策。2024/8/25 周日14 有机催化工艺有机催化工艺系统特点系统特点 采用成熟的石灰石石膏喷淋塔系统国内已采用成熟的石灰石石膏喷淋塔系统，国内已有很多大型成功应用项目（电厂应用规模达1200WM机组）,积累了丰富设计、施工和安装调测经验；湿法脱硫塔成熟工艺与催化剂的完美结合湿法脱硫塔成熟工艺与催化剂的完美结合，克服了传统湿法工艺中脱硫效率不高、运行不稳定、容易堵塞结垢、副产品没有利用价值等问题；整个工艺系统流程非常简单，没有涉及任何温度变化；运行可靠，整个工艺系统流程非常简单，没有涉及任何温度变化；运行可靠，维护简便；维护简便；催化剂在整个流程中不发生化学形状的变化，可长期循环使用；催化剂在整个流程中不发生化学形状的变化，可长期循环使用；工艺流程中无二次污染，真正做到以环保方式解决环保问题工艺流程中无二次污染，真正做到以环保方式解决环保问题。2024/8/25 周日151.脱硫效果显著，脱硫效率达 99%以上（可将烟气出口的SO2平均含量控制在20mg/Nm3以下）2.同时具有多效减排效果，适应国家日益严格的环保要求：脱氮效率 60%脱汞效率 95%，二次除尘率达60%以上；3.系统无二次污染，整个工艺过程中无二氧化碳排放，符合国家的低碳政策；4.对燃料含硫量无限制，允许并鼓励用户使用高硫燃料以降低生产成本；对燃料含硫量无限制，允许并鼓励用户使用高硫燃料以降低生产成本；5.“变废为宝变废为宝”，将二氧化硫等污染物转变为有销售价值的硫铵化肥。6.催化剂循环使用，降低运行成本，符合国家节能政策。有机催化法烟气有机催化法烟气综合清洁利用技术优势综合清洁利用技术优势催化剂循环使用催化剂循环使用催化剂（比重小于催化剂（比重小于1 1）在塔内工作，在塔外与混）在塔内工作，在塔外与混合液（比重大于合液（比重大于1.21.2）进行物理式分离）进行物理式分离使用了一种称为“DECANTER”的物理液相分离器技术，由于催化剂比重低于盐液，当混合液在分离罐中的流速接近0时，乳化相的催化剂与水相的盐液很快分离；分离后的催化剂被送回脱硫塔，循环使用。乳化相催化剂的年耗损量不超过5%，有效降低了运行成本；2024/8/25 周日16有机催化烟气综合清洁技术有机催化烟气综合清洁技术工艺特点工艺特点生产有价值的副产品，无废物排放生产有价值的副产品，无废物排放利用氨水作为中和剂制取硫酸铵（硝酸铵）化肥利用氨水作为中和剂制取硫酸铵（硝酸铵）化肥将氨水加入脱硫塔里下部的混合液中，通过循环泵使氨水尽可能和塔中的酸液充分混合，最终得到稳定的硫酸铵（硝酸铵）混合盐液；配备蒸发结晶系统，可以制成干粉直接销售，水则回用（无废水排放）。允许使用稀氨水，提高废物利用效益 系统可以有效抑制氨的逃逸发生。可以从多种碱性材料中选用用户适意的原料对酸液进行中和，并制取有价值的副产品。例如：可以使用KaOH等碱性材料做中和剂，产生硫酸钾化肥。残余的粉尘在整个过程中没有参与化学反应，可以和原炉渣一并进行处理。2024/8/25 周日17有机催化烟气综合清洁技术有机催化烟气综合清洁技术工艺特点工艺特点催化剂的循环使用写真2024/8/25 周日182024/8/25 周日19与石灰石与石灰石/石膏湿法石膏湿法(FGD)(FGD)的比较的比较石灰石/石膏法：1.SO2+H2O H2SO32.H2SO3+CaCO3 CaSO3+H2O+CO23.CaSO3+O2 CaSO4 有机催化法：1.SO2+H2O H2SO32.H2SO3+LPC LPC.H2SO33.LPC.H2SO3+O2 LPC+H2SO44.H2SO4+NH3 (NH4)2SO4反应原理：有机催化法的工艺反应塔来源于石灰石/石膏法，塔型与其基本一致空塔。但有机催化法克服了结垢、堵塞、磨损、CO2减排等弊端，副产品拥有更高的品质和附加值。2024/8/25 周日20石灰石石灰石/石膏湿法石膏湿法有机催化法有机催化法占用场地占用场地较大较小吸收剂预处理系统吸收剂预处理系统需要不需要耗电量耗电量较高较低磨损、结垢及腐蚀磨损、结垢及腐蚀严重较轻系统配置系统配置比较复杂相对简单排放排放COCO2 2脱硫同时排放CO2无脱硫副产品脱硫副产品石膏(不易销售,造成二次污染)复合化肥(易销售，农用化肥)是否同时脱硝脱汞是否同时脱硝脱汞不能可以，同一系统中完成与石灰石与石灰石/石膏湿法石膏湿法(FGD)(FGD)的比较的比较2024/8/25 周日21氨氨/化肥法化肥法(FGD)工艺原理介绍工艺原理介绍原烟气原烟气氨水储罐氨水储罐 防止氨防止氨逃逸系统逃逸系统净烟气烟气氧化系统氧化系统SO2H2OH2SO3NH3NH4HSO3O2NH4HSO4NH3(NH4)2SO4塔型氨法专用脱硫塔SO2+H2O H2SO3H2SO3+NH3 NH4HSO3NH4HSO3+O2 NH4HSO4NH4HSO4+NH3 (NH4)2SO4NH4HSO3SO2NH3NH4HSO3NH4HSO42024/8/25 周日22氨氨/化肥法化肥法(FGD)工艺原理介绍工艺原理介绍反应原理：SO2+H2O H2SO3 H2SO3+NH3 NH4HSO3 NH4HSO3O2 NH4HSO4 NH4HSO4+NH3 (NH4)2SO4 NH4HSO4含氮量约为12%，(NH4)2SO4含氮量约为21%氨法的化肥普遍含有1/3的NH4HSO4，导致其含氮量一般在18%左右，能达到DL/T808-2002火电厂氨法烟气脱硫副产物化肥的标准。其生产化肥的工艺与工业生产化肥不同，因此达不到GB535-1995硫酸铵标准，容易造成土壤板结。2024/8/25 周日23与氨与氨/化肥法化肥法(FGD)的比较的比较1.氨供给位置不同，氨法的氨逃逸现象严重；2.氨法容易产生气溶胶，由于NH4HSO3分解并且逃逸；3.氨法的硫酸氨化肥品质不高，由于化肥中含大量的NH4HSO4容易引起土壤板结；4.塔型不一样：氨法需要更长的反应时间，其吸收塔塔型更高；有机催化法反应时间和成熟工艺的石灰石/石膏法相当，塔型基本一致；5.烧结机脱硫，氨法需要氧化系统，有机催化法不需要。2024/8/25 周日24氨氨/化肥法化肥法LextranLextran有机催化法有机催化法氨水要求氨水要求需高浓度浓度不做要求氨的逃逸氨的逃逸实际运行较高极小氨的效用氨的效用既作脱硫剂又作中和剂只作中和剂氧化系统氧化系统需要（必须要再强制氧化）可以不需要脱硝脱硝不能脱除NO可以同时脱除NO等脱重金属脱重金属不能可以与氨与氨/化肥法化肥法(FGD)的比较的比较效益分析二氧化硫排污费 1260元/吨硫酸铵的价值按400元/吨含硫煤单价可以节约35元/吨