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主營產(chǎn)品： 廢氣廢水處理設(shè)備 |
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2016-1-7 閱讀(4232)
利用不同的還原劑，在一定溫度和催化劑的作用下將NOx還原為無害的氮氣和水，通稱為催化還原法。凈化過程中，可依還原劑是否與氣體中的氧氣發(fā)生反應(yīng)分為非選擇性催化還原和選擇性催化還原兩類。{北京/化工廠廢氣處理}
1、非選擇性催化還原法
含NOx的氣體，在一定溫度和催化劑的作用下，與還原劑發(fā)生反應(yīng)，其中的二氧化氮還原為氮氣，同時還原劑與氣體中的氧氣發(fā)生反應(yīng)生成水和二氧化碳。還原劑有氫、甲烷、一氧化碳和低烴類化合物。在工業(yè)上可選用合成氨釋放氣、焦?fàn)t氣、天然氣、煉油廠尾氣和氣化石腦油等作為還原劑。一般將這些氣體統(tǒng)稱為燃料氣。
1)化學(xué)反應(yīng)
H2+NO2→H2O+NO
2H2+O2→2H2O
2H2+2NO→2H2O+N2
CH4+4NO2→CO2+4NO+2H2O
CH4+2O2→CO2+2H2O
CH4+4NO→CO2+2N2+2H2O
4CO+2NO2→N2+4CO2
2CO+O2→2CO2
2CO+2NO→N2+2CO2
反應(yīng)的*步是將有色的NO2還原為無色的NO，通常稱為脫色反應(yīng)，反應(yīng)過程大量放熱;后一步將NO還原為N2，通常稱為消除反應(yīng)。消除反應(yīng)比脫色反應(yīng)和還原劑的氧化反應(yīng)慢得多，因而必須用足夠的還原劑，才能保證他的充分進行。工程上把還原劑的實際用量與理論計算量的比值(又稱燃料比)控制在1.10~1.20的范圍內(nèi)，相應(yīng)的凈化率可達(dá)90%以上。{氮氧化物廢氣處理方法}
2)催化劑
用貴金屬鉑、鈀可作為非選擇性催化還原的催化劑，通常以0.1%~1%的貴金屬負(fù)載于氧化鋁載體上。催化劑的還原活性隨金屬含量的增加而增加，以0.4%為宜。另外也可將鉑或鈀鍍在鎳合金上，制成波紋網(wǎng)，再卷成柱狀蜂窩體。
?、佟°K和鈀的比較 低于500℃時，鉑的活性優(yōu)于鈀，高于500℃時，鈀的活性優(yōu)于鉑。鈀催化劑的起燃溫度低，價格又相對便宜，但對硫較敏感，高溫易于氧化，因而它多用于硝酸尾氣的凈化，而對煙氣等含硫化物氣體的凈化，則需預(yù)先脫硫。
3)影響脫除效率的主要因素
1、催化劑的活性 催化劑的活性是影響脫除效率的重要因素之一。要選用活性好、機械強度大、耐磨損的催化劑，并注意保持催化劑的活性，減少磨損，防止催化劑的中毒和積炭。減少磨損的方法是采取較低的氣流速度，并盡量使氣流穩(wěn)定。防止中毒的辦法是預(yù)先除去燃料氣和廢氣中的硫，砷等有害雜質(zhì)。防止積炭碳的辦法是控制適當(dāng)?shù)娜剂媳?，在燃料氣中添加少量水蒸氣也利于避免積碳。
2、預(yù)熱溫度和反應(yīng)溫度 用幾種不同的燃料氣作還原劑時，其起燃溫度不同，因而要求的預(yù)熱溫度也不同。如果作為還原劑的燃料氣達(dá)不到要求的預(yù)熱溫度，則不能很好的進行還原反應(yīng)，脫除效果不好。
*廢氣處理裝置：活性炭吸附裝置/塔，廢氣凈化塔，堿液噴淋塔，酸霧凈化塔。
反應(yīng)溫度控制在823K到1073K之間，脫除效率zui高。溫度低，氮氧化物的轉(zhuǎn)化率低;而溫度超過1088K，催化劑就會被燒壞，以至催化劑活性降低，壽命減少。
反應(yīng)溫度除與起燃溫度、預(yù)熱溫度有關(guān)外，還與廢氣中氧含量有關(guān)。當(dāng)起燃溫度高、廢氣中氧含量大時，反應(yīng)溫度高;反之，反應(yīng)溫度低。
3、空速 空速的選擇與選用的催化劑即反應(yīng)溫度有關(guān)。國內(nèi)試驗用鉑、鈀催化劑，在773~1073K的溫度條件下，空速在11.1~27.8s-1，能使氮氧化物濃度降到200*10-6以下。
4、還原劑用量 根據(jù)廢氣中氮氧化物和氧氣的含量，可計算出還原劑的用量。由試驗可知，當(dāng)燃料比等于和大于*時，氮氧化物的轉(zhuǎn)化率一般可達(dá)92%以上。但燃料比降為90%時，轉(zhuǎn)化率降到70%~80%。這說明還原劑的量不足，會嚴(yán)重影響對氮氧化物的脫除效果。但還原劑量過大，不僅使原料消耗增加，還會引起催化劑表面積碳。一般將燃料比控制子啊110%~120%為宜。
鉑系催化劑各種還原劑的起燃溫度
4）工藝流程
非選擇性催化還原法示意流程圖：
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