山美水美催化氧化脱硫脱硝一体化技术

2023/2/21山美水美

中国烟气脱硫脱硝臭氧方案专家臭氧催化氧化法（LCO）烟气脱硫脱硝一体化北京山美水美环保高科技有限公司技术介绍2023/2/22山美水美

2.

催化氧化技术介绍3.

1.

山美水美公司介绍催化氧化技术的目标市场4.一体化业绩介绍脱硫效率≥99%;出口二氧化硫排放浓度≤50mg/M3脱硝效率≥85%;常温脱硝(引风机排烟温度80-180℃)；脱汞效率≥90%;脱二恶英效率≥50%;无二次污染，无固体废弃物无废水排放；副产品为化肥。运行成本低。其运行成本为石灰石/石膏法40%；CAO半干法1/3，氨法1/2;SCR法70%。LCO法简介2023/2/23山美水美2023/2/24山美水美山美水美环保公司成立于2004年；中国臭氧行业领航者，公司致力于以臭氧催化氧化（LCO）烟气脱硫脱硝一体化技术的开发运用、工程建设及特许经营等业务。公司引进合作公司拥有的有机催化剂专利技术；并成功运用于燃煤锅炉脱硫脱硝项目。1、公司简介——公司及合作伙伴2023/2/26山美水美2023/2/27山美水美2、催化氧化技术介绍——技术背景一、催化氧化一体化技术存在的必然性：目前国内脱硝市场的兴起和脱硫改造严格技术优势及其他常规脱硫方法的局限性国家排放标准的要求日益严格SNCR,SCR的缺点及催化剂的局限性（产能，热稳定性和化学稳定性面临考验，二次污染）补充：国内外很多机构一直都在研究一体化技术国外：BECLO，苏联罗斯门捷列夫国内：浙大，华北电力等2023/2/28山美水美2、催化氧化技术介绍——环保标准1、环保部新标准：《火电厂大气污染物排放标准》GB13223-2011，2011年7月29日颁布2012年1月1日实施SO2：(1)新建100mg/Nm3；(2)改造200mg/Nm3；(3)重点地区：50mg/Nm3；(4)西南地区：400mg/Nm3；NOx：100mg/Nm3；汞：0.03mg/Nm32023/2/29山美水美2、催化氧化技术介绍——常规技术2、常规脱硫工艺的技术面临的困难钙法：（1）脱硫效率≤95%，目前第一批脱硫正在改造(98%,5000,2500)；（2）排放温室气体CO2；（3）脱硫同时产生废水（4）石膏用途少，堆放占用耕地，污染空气和地下水；（5）运行成本居高不下，政策补贴不能克服电煤矛盾带来的高硫煤问题，（6）典型公司：龙源，清新，同方，博奇，凯迪，三融2023/2/210山美水美2、催化氧化技术介绍——常规技术镁法：（1）受镁矿区域局限性较强，主要分布在：辽宁大石桥，山东莱州，内蒙，四川少量（2）难氧化问题，带来结垢堵塞（3）七水硫酸镁产品回收复杂成本高，溶解度高（硫酸镁60℃54.8g），亚硫酸镁易挥发，分解产生SO2，石膏雨，除雾器堵塞)（4）典型的公司北京六合天融2023/2/211山美水美2、催化氧化技术介绍——常规技术氨法：（1）塔内结晶带来结垢停机，每4个月停一次（2）难氧化问题，导致产品回收率低，异味（3）气溶胶问题（4）氨逃逸问题（5）硫酸铵产品回收问题（6）典型的公司江南环保，上海申川，和乙倡，都市环保，洛阳天誉，武汉中钢2023/2/212山美水美2、催化氧化技术介绍——SCR3、常规脱硝工艺面临的困难SCR：SelectiveCatalyticReduction选择性催化还原（TiO2>90%活性成分V2O5:1-5wt%WO3,MoO3:5-10wt%）（1）温度范围要求严格：300-400℃，工业锅炉不适合，（2）效率80%左右，水泥炉窑有困难（3）阻力大：1000Pa左右（4）催化剂供应问题（5）催化剂再生问题，中毒问题，产品的使用寿命和效果未经过考验，（6）预热器堵塞问题（7）占用场地问题SCR简易工艺图平板式催化剂蜂窝式催化剂SCR催化剂模块SCR对空气预热器的影响2023/2/216山美水美2、催化氧化技术介绍——SNCRSNCR：SelectiveNoCatalyticReduction选择性非催化还原（1）温度范围要求严格：980℃,锅炉800-1000℃（2）效率30-40%左右，氨与烟气混合不均匀（3）对锅炉的影响问题（4）氨逃逸浪费问题（5）必须配合其他脱硝方案使用还原剂储罐燃烧器测量模块喷射层1喷射层2喷射层3SNCR简易工艺图1、什么是催化氧化脱硫脱硝一体化技术：被强氧化剂臭氧氧化后的NO和SO2混合含尘锅炉烟气进入吸收塔，在含有硫氧官能团的有机催化剂存在的条件下，与碱液发生中和反应，NOx和SOx被同时脱除的一体化脱硫脱硝技术。

也是一种能在一套系统装置中实现对烟气中的硫、氮、汞高效去除，同时实现硫、氮资源化利用的新型烟气净化技术。

2、催化氧化技术介绍——技术原理2023/2/218山美水美2、脱硫的基本反应原理当SO溶于水形成亚硫酸，有机催化剂与亚硫酸结合成稳定络合物，通入氧化空气将亚硫酸氧化成硫酸,同时催化剂与硫酸分离，分离后的硫酸与氨水结合，生成硫酸铵，结晶干燥后形成副产物硫酸铵化肥，反应如下：H2SO3+LCO→

LCO.H2SO32LCO.H2SO3+O2→

2LCO+2H2SO4。H2SO4+2NH4OH→(NH4)2SO4+2H2O2、催化氧化技术介绍——脱硫原理2023/2/219山美水美2、催化氧化技术介绍——脱硫原理2023/2/220山美水美SO

nH2SO3→

HOSOHO

O2H2SO4→

HOSOHOO

SO

n催化剂有效分子片段：

SnO

[]2、催化氧化技术介绍——脱硫原理2023/2/221山美水美原烟气净烟气氨水储罐LH2SO3H2SO4(NH4)2SO4L.H2SO3SO2H2OO2NH3L混合液排出泵塔型—空塔（等同石灰石/石膏法用塔）SO2+H2O→H2SO3H2SO3+LCO→LCO.H2SO3LCO.H2SO3+O2→LCO+H2SO4H2SO4+NH3→(NH4)2SO43、脱硝的基本反应原理难溶于水的NO经强氧化剂臭氧氧化成NO2，与水结合生成亚硝酸,催化剂与亚硝酸结合成稳定络合物，通入氧化空气将亚硝酸氧化成硝酸,同时催化剂与硝酸分离，分离后的硝酸与氨水结合，生成硝酸铵，结晶干燥后形成副产物硝酸铵化肥，反应如下：2NO+O3→

N2O3+H2）或NO+H2O2→

NO2+H2O（加入H2O2）HNO2+LCO→

LCO.HNO22LCO.HNO2+O2→

2LCO+2HNO3HNO3+NH4OH→

NH4NO3+H2O2、催化氧化技术介绍——脱硝原理2023/2/222山美水美2023/2/223山美水美2、催化氧化技术介绍——脱硝原理催化剂有效分子片段：

SnO

[]

SnO

[]

HONOHNO2→O2

HONOOHNO3→

SnO

[]2023/2/224山美水美原烟气净烟气氨水储罐LHNO2HNO3NH4NO3L.HNO2NO2H2OO2NH3L混合液排出泵塔型—空塔（等同石灰石/石膏法用塔）1.强氧化剂+NO→N2O3+NO2

2.N2O3+NO2+H2O→HNO23.HNO2+LCO→LCO.HNO24.LCO.HNO2+O2→LCO+HNO35.HNO3+NH3→NH4NO3NO强氧化剂2、催化氧化技术介绍——脱硝原理2023/2/225山美水美2、催化氧化技术介绍——三个要点4、催化氧化脱硫脱硝一体化技术要点催化：采用了有机催化剂——一种含有亚硫酰基（>S=O）官能团稳定的有机化合物；氧化：利用强氧化剂臭氧将难溶于水NO氧化成可溶的高价氧化物，在有机催化剂作用下利用吸收塔内碱液脱硫脱硝；一体化：同一装置中同时完成脱硫、脱硝（低温）的技术；功能上等于一套湿法脱硫系统和SCR脱硝之和。2023/2/226山美水美2、催化氧化技术介绍——催化剂的优点5、为什么使用催化剂——催化剂的优点：控制亚硫酸盐的挥发控制亚硝酸盐挥发解决亚硫酸盐和亚硝酸盐的难氧化问题，难氧化原因解决氨逃逸问题提高脱硫脱硝效率2023/2/227山美水美2、催化氧化技术介绍——催化剂性质6、有机催化剂物理性质：状态：油状；颜色：深棕色；沸点：300℃；燃点：241.5℃闪点：142℃；饱和蒸汽压：0.7mmHG（60℃）；相对密度：0.942g/ml

粘度：14.5cp(20.8℃）4.72cp(60℃）2023/2/229山美水美2、催化氧化技术介绍——系统组成7、催化氧化技术系统组成吸收系统：吸收塔、循环泵、氧化风机强氧化系统：VPSA系统、臭氧发生器粉尘分离及催化剂回收系统：分离器、离心机、过滤器吸收剂供应系统：

氨水或其他碱液化肥系统：蒸发器、流化床干燥器、包装机工艺水系统：工艺水箱水泵，除雾器冲洗水泵排放系统：事故浆液箱，地坑2023/2/2302、催化氧化技术介绍——LCO流程山美水美2、催化氧化技术介绍——LCO流程2023/2/232山美水美2、催化氧化技术介绍——技术优势8、催化氧化技术的优势脱硫效果好，SO2排放浓度＜50mg/Nm3，特别适合高硫煤地区烟气脱硫低温脱硝效率高，脱硝效率≥80%对于烟气温度、SO2浓度和烟气量无特殊要求对硫含量变化适应能力强，用户可使用高硫燃料，降低运行成本2023/2/233山美水美2、催化氧化技术介绍——技术优势无废水排放，重金属可无害化处理，无二次污染有效解决了氨法氨的逃逸和亚硫酸氨难氧化两大难题废氨水、脱硫脱硝副产物可实现资源化利用浆液无固态物质，设备磨损小，维护量低，系统稳定2023/2/2342、催化氧化技术介绍——用户担忧解除9、用户对催化氧化技术的担忧液氨安全问题：氨区设计严格按照国家危险品安全设计规范要求设计，通常设计在离厂区安全的区域，也可用废氨水或其他废碱液，如造纸业等硫酸铵产品纯度问题：采用高精度的过滤和分离技术，结晶后的硫酸铵化肥达到国家农产品一级品标准有机催化剂损失问题：高精度分离手段，年损耗＜5%设备腐蚀问题：pH值接近7，腐蚀小,氯离子不富集硫酸铵化肥销售问题：运用行业广泛：农用化肥，冶金行业，化工产品，医药行业。造价问题：与钙法+SCR比较相当，运行成本低得多山美水美2023/2/237山美水美石灰石/石膏湿法催化氧化法占用场地大小吸收剂预处理系统需要不需要耗电量较高较低磨损、结垢及腐蚀严重较轻系统配置比较复杂相对简单排放CO2脱硫同时排放CO2无脱硫副产品石膏(不易销售,造成二次污染)复合化肥(易销售，农用化肥)是否同时脱硝脱汞不能可以，同一系统中完成2、石灰石/石膏湿法(FGD)的比较2023/2/238山美水美2、与氨/化肥法(FGD)的比较LCO与氨法的区别：（1）反应原理不同、吸收剂、中间产物不同和最终产物化肥成分不同LCO:吸收剂中间/最终产物：NH4或其他碱液（加氨是为了经济性）/H2SO4/(NH4)2SO4和其他硫酸盐，，氨法：(NH4)2SO3和NH4HSO3（2）是否存在气溶胶、氨逃逸LCO：氨逃逸≤1%氨法：氨逃逸≤3%2023/2/239山美水美2、与氨/化肥法(FGD)的比较（3）化肥品质不同：LCO:含尘少、颗粒大、不板结(NH4SO4)氨法：含尘多、颗粒小、板结(产物化肥里有NH4HSO4)注：大部分农作物对铵根粒子和硫酸根粒子吸收比例约为2:1，而NH4HSO4则多出一个硫酸根粒子，结合土地中的钙离子，形成硫酸钙沉淀，导致板结。参考化肥标准：项目GB535-1995/LCODL/T808-2002/氨法总氮（N)20.5%18%水分（H2O）0.2%1.5%游离酸（H2SO4)0.03%2%2023/2/240山美水美3、催化氧化法目标市场电力冶金化工供热4、业绩介绍——罗马尼亚2023/2/241山美水美

罗马尼亚雅西电厂(1*22.5MW)烟气脱硫工程。脱硫装置处理烟气量335,000am3/h(180℃)，装置于2007年开通运行，通过了欧洲权威检测机构的(S.C.ICPETECOS.A.布加勒斯特)检测。烟气排放SO2含量≤10mg/m3。罗马尼亚项目于2007建成并投入运行，至今系统一直稳定运行。2023/2/242山美水美4、业绩介绍——罗马尼亚4、业绩介绍——北京天利项目介绍2023/2/243山美水美2*40t/h供热锅炉脱硫脱销工程，采用两炉一塔的方案。脱硫脱硝装置处理烟气量185,000am3/h(176℃)，装置于2010年11月开通