随着大气净化防治事情的不停深化,情况氛围质量不停恶化,国度对一氧化碳(CO)的排放要求也随之进步。自2018年以来,河北、山西多地公布关于钢铁行业一氧化碳排放的管理要求。CO管理与管控内容次要包罗三局部:一氧化碳接纳管理办法、安置一氧化碳在线监测体系,把一氧化碳控制归入一样平常稽核。展开钢铁行业一氧化碳综合管理,无效控制一氧化碳排放,对继续改进大气情况质量十分紧张。
针对一氧化碳管理,乐鱼情况接纳催化熄灭技能,将烟气中的一氧化碳在催化剂外表举行完全氧化反响。该技能具有起燃温度低、熄灭完全、出口一氧化碳浓度低的好处。别的,在催化历程中开释少量反响热,可取代热风炉提供SCR脱硝催化所需的热能和温度,增加企业的动力斲丧。
催化剂的高活性和波动性以及工艺历程的开辟是完成这一技能财产化使用的要害。自2020年开端,乐鱼情况研发团队经过对催化剂载体范例、载体成型工艺、活性组分、涂覆工艺等多项研讨,并经过实行室实行、中尝尝验、减速老化实行,取得高活性、高波动性、耐杂原子的一氧化碳耐硫催化剂,买通了烟气一氧化碳管理的难关,真正完成了高效治污、节能减排的绿色开展理念。
烧结烟气次要身分为:N2、O2、CO2、CO,烟气中CO浓度为6000~10000 mg/Nm3。CO在催化剂的作用下,完成高温条件下将CO氧化为CO2,同时反响开释少量热能。反响发生的热能经过换热器提供应脱硫污染后的烟气,完成了脱硫烟气升温,到达脱硝SCR反响所需的温度,不再必要热风炉补热,低落了动力斲丧。
催化氧化原理:
CO在催化剂作用下,CO分子吸附在催化剂金属氧化物外表产生催化反响,被氧化为CO2,并开释出少量热能。催化剂发生氧空地被复原,再被解离吸附的氧增补氧缺位而重新氧化,得以再生。CO(g) + 1/2 O2(g) = CO2 ΔH298 = -282.98 kJ/mol
催化性活性和波动性曲线
从使用的角度,催化剂的耐硫波动性题目是催化剂在烟气管理范畴的一块短板,乐鱼情况研发团队举行了耐硫熄灭催化剂的开辟,完成了 1000 小时以上耐硫功能测试。在高 SO2 和水蒸气含量下,催化剂服从仍波动在95%以上,完全可以满意产业使用需求。
烟气升温原理:
一氧化碳熄灭反响为放热历程,依据反响热力学参数举行盘算,8000mg/Nm3的CO 完全氧化生成 CO2 所开释能量为80 .8kJ/Nm3(1molCO完全转化开释热能282.98 kJ/mol)。依据烟气构成盘算,烟气密度为:ρ=1.328 kg/Nm³,烟气比热容:C=998 J/(kg·℃),尾气温升(实际盘算)约60℃。经过换热器,将催化反响开释的热能提供应脱硫后的烟气,到达脱硝反响所需温度,节流能耗本钱4.00~5.32元/吨矿。
工艺流程
以某烧结机单塔的烟气管理改革为例:
改革前:
改革后:
技能上风
出口CO低:催化剂具有较高活性和温度实用区间,在220℃~580℃之间,CO脱除服从≥98%,CO达标排放无压力。
高波动性:经过对催化剂载体选择和改性、特别活性组分派方的改良,催化剂产品耐硫功能优秀,抗水热老化才能强,减速老化实验条件下,催化活性体现出较高波动性。
压降小:由于催化活性高,催化剂可以20000h-1~40000h-1地面速利用,装剂量少,床层压降小;
运转本钱低:装剂量少,低落催化剂投资,减小运转本钱。
工艺复杂:催化剂安置要求低,设置装备摆设复杂,投资小;
浪费动力:充实使用烟气中CO的反响热,取代热风炉提供SCR脱硝催化所需的热能和温度,节流能耗本钱4.00~5.32元/吨矿。