选择性催化还原脱硝法（SCR）治理硝酸尾气的应用-黑化集团案例

1、职业教育环境监测与治理技术专业教学资源库大气污染控制应用案例工程案例 选择性催化还原脱硝法（SCR）治理硝酸尾气的应用黑龙江黑化集团有限公司是以煤为原料的煤化企业，毗邻嫩江水系，因该公司1983年投产的年产八万吨硝酸铵装置设备陈旧、资金投入少等原因，未对硝酸尾气的NOx进行任何处理，达不到国家环保标准的要求。 2006 年底，黑化集团有限公司硝铵分厂开始采用RN- 32 催化剂，利用氨库球罐弛放气中的NH3 用还原剂，采用选择性催化还原法（SCR）对硝酸尾气进行治理。此方法脱硝工艺简单实用，成本较低，催化剂使用寿命长，处理效果好，转化率高，能达到较好的治理效果。以达到环保及减排要求。

2、1. SCR 法脱硝原理黑化集团有限公司SCR 法脱硝还原剂选用NH3，在温度较低时（150230），在催化剂的作用下，反应器中主要发生如下反应：6NO+4NH35N2+6H2O6NO2+8NH37N2+12H2O当达到250以上时，下列副反应发生速度率较大：4NH3+3O22N2+6H2O故选择合适的反应温度和催化剂可以降低副反应速率。黑化集团有限公司选取的反应温度在210250之间，以减少副反应的发生，提高NOx的转化率和处理效益。2 催化剂的选择催化剂在SCR 法脱硝中起着重要作用，催化剂的选择关系重大。以NH3 为还原剂还原NOx 的过程较易进行，可以使用Cu、Cr、Fe、V、Mn 等

3、金属的氧化物或盐类做催化剂代替金属催化剂以降低成本。黑化集团有限公司此次所用脱硝催化剂为兰州中科凯迪新技术公司的RN- 32 催化剂。此种催化剂使用寿命长，转化效率高，启动温度及反应温度不高，副反应少。其技术指标如下：（1）颗粒大小：35mm（2）堆比重：0.76g·mL- 1（3）比表面积：140160 m2·g - 1（4）孔容：0.400.50 mL·g - 1（5）压碎强度：60 N·粒- 1（6）压力：常压0.95MPa（7）适用温度：200420（8）NH3NOx （分子比）：1.214（9）气体空速：500010000/h- 1（10）NO

4、x 转化率：95（11）使用寿命：4 年以上3 催化剂装填与活化开车本催化剂使用前不需H2 还原。在系统开车中，根据尾气处理系统阻力大小逐步提高尾气压力，待系统稳定后，根据尾气中NO2 含量来调节氨流量，使得NH3NOx 比控制在1.01.2。本催化剂启动温度150200，一般200250即可满足消除NOx 要求。4 治理结果分析及相应措施黑化集团有限公司硝铵分厂于2007 年9 月底投入使用RN- 32 催化剂，对硝酸尾气NOx 进行处理，运行一段时间后，尾气颜色由棕黄色变为无色，达到完全脱除黄烟的效果。按环保部门的要求，以NO2 计算，催化剂反应温度在240左右，近一年各时间段内处理结果见

5、表1。黑化集团有限公司硝酸尾气治理还原剂NH3来源于氨库球罐的弛放气，弛放气中含NH3 为48%，使用中能满足治理尾气的要求，达到废气利用和节能减排的目的。由表1 中数据可知，在温度不大于250，反应器压差为0.4 kgf·cm- 2 的情况下，在处理的前几个月内，NO2 浓度小于420mg·m- 3，满足国家环保部标准。而在4 月份测得浓度较高，不符合排放要求，分析原因如下：（1）判断在烟囱尾气排放取样点有冷凝现象存在；（2）烟气中过量NH3被氧化重新生成NO2；（3）所采用的分析方法为H2O2吸收NOx 生成HNO3，用甲基红做指示剂，用NaOH标准液滴定，此种检测方法

6、并非国家规定的标准方法，有待改进；（4）催化剂失活。对于第1 种可能性，烟囱尾气排放温度为200以上，不可能存在烟气冷凝现象，通过检查之后，排除了第1 种可能。对于第4 种可能性，催化剂在开车之前经过活化处理，而且催化剂使用寿命为4 年之久，经过对催化剂的检查，也排除了催化剂失活的可能性。逐一分析之后，发现在4 月份期间，弛放气中NH3 浓度过高，导致硝酸尾气中NH3 浓度过高，过量的NH3 与O2 反应重新生成NO2，导致结果偏高。后来严格按反应要求控制NH3 浓度，同时按国家规定改进采样测定方法，最后获得较满意的结果。最后从2008 年5 月直到2008 年12 月份，NOx 排放浓度均能满足排放要求。4 结论黑化集团有限公司与日本三井物产公司签定的N2O 减排量购买协议为黑化集团有限公司全面治理硝酸尾气提供了良好契机，N2O 的减排，不仅使该公司有效减少温室气体的排放，而且成功后可以获得减排量收益。同时采用选择性催化还原法（SCR）可以有效治理硝酸尾气中的NOx,达到排放标