山美水美催化氧化脫硫脫硝一體化技術

2023/2/21山美水美

中國煙氣脫硫脫硝臭氧方案專家臭氧催化氧化法（LCO）煙氣脫硫脫硝一體化北京山美水美環保高科技有限公司技術介紹2023/2/22山美水美

2.

催化氧化技術介紹3.

1.

山美水美公司介紹催化氧化技術的目標市場4.一體化業績介紹脫硫效率≥99%;出口二氧化硫排放濃度≤50mg/M3脫硝效率≥85%;常溫脫硝(引風機排煙溫度80-180℃)；脫汞效率≥90%;脫二惡英效率≥50%;無二次污染，無固體廢棄物無廢水排放；副產品為化肥。運行成本低。其運行成本為石灰石/石膏法40%；CAO半干法1/3，氨法1/2;SCR法70%。LCO法簡介2023/2/23山美水美2023/2/24山美水美山美水美環保公司成立于2004年；中國臭氧行業領航者，公司致力于以臭氧催化氧化（LCO）煙氣脫硫脫硝一體化技術的開發運用、工程建設及特許經營等業務。公司引進合作公司擁有的有機催化劑專利技術；并成功運用于燃煤鍋爐脫硫脫硝項目。1、公司簡介——公司及合作伙伴2023/2/26山美水美2023/2/27山美水美2、催化氧化技術介紹——技術背景一、催化氧化一體化技術存在的必然性：目前國內脫硝市場的興起和脫硫改造嚴格技術優勢及其他常規脫硫方法的局限性國家排放標準的要求日益嚴格SNCR,SCR的缺點及催化劑的局限性（產能，熱穩定性和化學穩定性面臨考驗，二次污染）補充：國內外很多機構一直都在研究一體化技術國外：BECLO，蘇聯羅斯門捷列夫國內：浙大，華北電力等2023/2/28山美水美2、催化氧化技術介紹——環保標準1、環保部新標準：《火電廠大氣污染物排放標準》GB13223-2011，2011年7月29日頒布2012年1月1日實施SO2：(1)新建100mg/Nm3；(2)改造200mg/Nm3；(3)重點地區：50mg/Nm3；(4)西南地區：400mg/Nm3；NOx：100mg/Nm3；汞：0.03mg/Nm32023/2/29山美水美2、催化氧化技術介紹——常規技術2、常規脫硫工藝的技術面臨的困難鈣法：（1）脫硫效率≤95%，目前第一批脫硫正在改造(98%,5000,2500)；（2）排放溫室氣體CO2；（3）脫硫同時產生廢水（4）石膏用途少，堆放占用耕地，污染空氣和地下水；（5）運行成本居高不下，政策補貼不能克服電煤矛盾帶來的高硫煤問題，（6）典型公司：龍源，清新，同方，博奇，凱迪，三融2023/2/210山美水美2、催化氧化技術介紹——常規技術鎂法：（1）受鎂礦區域局限性較強，主要分布在：遼寧大石橋，山東萊州，內蒙，四川少量（2）難氧化問題，帶來結垢堵塞（3）七水硫酸鎂產品回收復雜成本高，溶解度高（硫酸鎂60℃54.8g），亞硫酸鎂易揮發，分解產生SO2，石膏雨，除霧器堵塞)（4）典型的公司北京六合天融2023/2/211山美水美2、催化氧化技術介紹——常規技術氨法：（1）塔內結晶帶來結垢停機，每4個月停一次（2）難氧化問題，導致產品回收率低，異味（3）氣溶膠問題（4）氨逃逸問題（5）硫酸銨產品回收問題（6）典型的公司江南環保，上海申川，和乙倡，都市環保，洛陽天譽，武漢中鋼2023/2/212山美水美2、催化氧化技術介紹——SCR3、常規脫硝工藝面臨的困難SCR：SelectiveCatalyticReduction選擇性催化還原（TiO2>90%活性成分V2O5:1-5wt%WO3,MoO3:5-10wt%）（1）溫度范圍要求嚴格：300-400℃，工業鍋爐不適合，（2）效率80%左右，水泥爐窯有困難（3）阻力大：1000Pa左右（4）催化劑供應問題（5）催化劑再生問題，中毒問題，產品的使用壽命和效果未經過考驗，（6）預熱器堵塞問題（7）占用場地問題SCR簡易工藝圖平板式催化劑蜂窩式催化劑SCR催化劑模塊SCR對空氣預熱器的影響2023/2/216山美水美2、催化氧化技術介紹——SNCRSNCR：SelectiveNoCatalyticReduction選擇性非催化還原（1）溫度范圍要求嚴格：980℃,鍋爐800-1000℃（2）效率30-40%左右，氨與煙氣混合不均勻（3）對鍋爐的影響問題（4）氨逃逸浪費問題（5）必須配合其他脫硝方案使用還原劑儲罐燃燒器測量模塊噴射層1噴射層2噴射層3SNCR簡易工藝圖1、什么是催化氧化脫硫脫硝一體化技術：被強氧化劑臭氧氧化后的NO和SO2混合含塵鍋爐煙氣進入吸收塔，在含有硫氧官能團的有機催化劑存在的條件下，與堿液發生中和反應，NOx和SOx被同時脫除的一體化脫硫脫硝技術。

也是一種能在一套系統裝置中實現對煙氣中的硫、氮、汞高效去除，同時實現硫、氮資源化利用的新型煙氣凈化技術。

2、催化氧化技術介紹——技術原理2023/2/218山美水美2、脫硫的基本反應原理當SO溶于水形成亞硫酸，有機催化劑與亞硫酸結合成穩定絡合物，通入氧化空氣將亞硫酸氧化成硫酸,同時催化劑與硫酸分離，分離后的硫酸與氨水結合，生成硫酸銨，結晶干燥后形成副產物硫酸銨化肥，反應如下：H2SO3+LCO→

LCO.H2SO32LCO.H2SO3+O2→

2LCO+2H2SO4。H2SO4+2NH4OH→(NH4)2SO4+2H2O2、催化氧化技術介紹——脫硫原理2023/2/219山美水美2、催化氧化技術介紹——脫硫原理2023/2/220山美水美SO

nH2SO3→

HOSOHO

O2H2SO4→

HOSOHOO

SO

n催化劑有效分子片段：

SnO

[]2、催化氧化技術介紹——脫硫原理2023/2/221山美水美原煙氣凈煙氣氨水儲罐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、脫硝的基本反應原理難溶于水的NO經強氧化劑臭氧氧化成NO2，與水結合生成亞硝酸,催化劑與亞硝酸結合成穩定絡合物，通入氧化空氣將亞硝酸氧化成硝酸,同時催化劑與硝酸分離，分離后的硝酸與氨水結合，生成硝酸銨，結晶干燥后形成副產物硝酸銨化肥，反應如下：2NO+O3→

N2O3+H2）或NO+H2O2→

NO2+H2O（加入H2O2）HNO2+LCO→

LCO.HNO22LCO.HNO2+O2→

2LCO+2HNO3HNO3+NH4OH→

NH4NO3+H2O2、催化氧化技術介紹——脫硝原理2023/2/222山美水美2023/2/223山美水美2、催化氧化技術介紹——脫硝原理催化劑有效分子片段：

SnO

[]

SnO

[]

HONOHNO2→O2

HONOOHNO3→

SnO

[]2023/2/224山美水美原煙氣凈煙氣氨水儲罐LHNO2HNO3NH4NO3L.HNO2NO2H2OO2NH3L混合液排出泵塔型—空塔（等同石灰石/石膏法用塔）1.強氧化劑+NO→N2O3+NO2

2.N2O3+NO2+H2O→HNO23.HNO2+LCO→LCO.HNO24.LCO.HNO2+O2→LCO+HNO35.HNO3+NH3→NH4NO3NO強氧化劑2、催化氧化技術介紹——脫硝原理2023/2/225山美水美2、催化氧化技術介紹——三個要點4、催化氧化脫硫脫硝一體化技術要點催化：采用了有機催化劑——一種含有亞硫酰基（>S=O）官能團穩定的有機化合物；氧化：利用強氧化劑臭氧將難溶于水NO氧化成可溶的高價氧化物，在有機催化劑作用下利用吸收塔內堿液脫硫脫硝；一體化：同一裝置中同時完成脫硫、脫硝（低溫）的技術；功能上等于一套濕法脫硫系統和SCR脫硝之和。2023/2/226山美水美2、催化氧化技術介紹——催化劑的優點5、為什么使用催化劑——催化劑的優點：控制亞硫酸鹽的揮發控制亞硝酸鹽揮發解決亞硫酸鹽和亞硝酸鹽的難氧化問題，難氧化原因解決氨逃逸問題提高脫硫脫硝效率2023/2/227山美水美2、催化氧化技術介紹——催化劑性質6、有機催化劑物理性質：狀態：油狀；顏色：深棕色；沸點：300℃；燃點：241.5℃閃點：142℃；飽和蒸汽壓：0.7mmHG（60℃）；相對密度：0.942g/ml

粘度：14.5cp(20.8℃）4.72cp(60℃）2023/2/229山美水美2、催化氧化技術介紹——系統組成7、催化氧化技術系統組成吸收系統：吸收塔、循環泵、氧化風機強氧化系統：VPSA系統、臭氧發生器粉塵分離及催化劑回收系統：分離器、離心機、過濾器吸收劑供應系統：

氨水或其他堿液化肥系統：蒸發器、流化床干燥器、包裝機工藝水系統：工藝水箱水泵，除霧器沖洗水泵排放系統：事故漿液箱，地坑2023/2/2302、催化氧化技術介紹——LCO流程山美水美2、催化氧化技術介紹——LCO流程2023/2/232山美水美2、催化氧化技術介紹——技術優勢8、催化氧化技術的優勢脫硫效果好，SO2排放濃度＜50mg/Nm3，特別適合高硫煤地區煙氣脫硫低溫脫硝效率高，脫硝效率≥80%對于煙氣溫度、SO2濃度和煙氣量無特殊要求對硫含量變化適應能力強，用戶可使用高硫燃料，降低運行成本2023/2/233山美水美2、催化氧化技術介紹——技術優勢無廢水排放，重金屬可無害化處理，無二次污染有效解決了氨法氨的逃逸和亞硫酸氨難氧化兩大難題廢氨水、脫硫脫硝副產物可實現資源化利用漿液無固態物質，設備磨損小，維護量低，系統穩定2023/2/2342、催化氧化技術介紹——用戶擔憂解除9、用戶對催化氧化技術的擔憂液氨安全問題：氨區設計嚴格按照國家危險品安全設計規范要求設計，通常設計在離廠區安全的區域，也可用廢氨水或其他廢堿液，如造紙業等硫酸銨產品純度問題：采用高精度的過濾和分離技術，結晶后的硫酸銨化肥達到國家農產品一級品標準有機催化劑損失問題：高精度分離手段，年損耗＜5%設備腐蝕問題：pH值接近7，腐蝕小,氯離子不富集硫酸銨化肥銷售問題：運用行業廣泛：農用化肥，冶金行業，化工產品，醫藥行業。造價問題：與鈣法+SCR比較相當，運行成本低得多山美水美2023/2/237山美水美石灰石/石膏濕法催化氧化法占用場地大小吸收劑預處理系統需要不需要耗電量較高較低磨損、結垢及腐蝕嚴重較輕系統配置比較復雜相對簡單排放CO2脫硫同時排放CO2無脫硫副產品石膏(不易銷售,造成二次污染)復合化肥(易銷售，農用化肥)是否同時脫硝脫汞不能可以，同一系統中完成2、石灰石/石膏濕法(FGD)的比較2023/2/238山美水美2、與氨/化肥法(FGD)的比較LCO與氨法的區別：（1）反應原理不同、吸收劑、中間產物不同和最終產物化肥成分不同LCO:吸收劑中間/最終產物：NH4或其他堿液（加氨是為了經濟性）/H2SO4/(NH4)2SO4和其他硫酸鹽，，氨法：(NH4)2SO3和NH4HSO3（2）是否存在氣溶膠、氨逃逸LCO：氨逃逸≤1%氨法：氨逃逸≤3%2023/2/239山美水美2、與氨/化肥法(FGD)的比較（3）化肥品質不同：LCO:含塵少、顆粒大、不板結(NH4SO4)氨法：含塵多、顆粒小、板結(產物化肥里有NH4HSO4)注：大部分農作物對銨根粒子和硫酸根粒子吸收比例約為2:1，而NH4HSO4則多出一個硫酸根粒子，結合土地中的鈣離子，形成硫酸鈣沉淀，導致板結。參考化肥標準：項目GB535-1995/LCODL/T808-2002/氨法總氮（N)20.5%18%水分（H2O）0.2%1.5%游離酸（H2SO4)0.03%2%2023/2/240山美水美3、催化氧化法目標市場電力冶金化工供熱4、業績介紹——羅馬尼亞2023/2/241山美水美

羅馬尼亞雅西電廠(1*22.5MW)煙氣脫硫工程。脫硫裝置處理煙氣量335,000am3/h(180℃)，裝置于2007年開通運行，通過了歐洲權威檢測機構的(S.C.ICPETECOS.A.布加勒斯特)檢測。煙氣排放SO2含量≤10mg/m3。羅馬尼亞項目于2007建成并投入運行，至今系統一直穩定運行。2023/2/242山美水美4、業績介紹——羅馬尼亞4、業績介紹——北京天利項目介紹2023/2/243山美水美2*40t/h供熱鍋爐脫硫脫銷工程，采用兩爐一塔的方案。脫硫脫硝裝置處理煙氣量185,000am3/h(176℃)，裝置于2010年11月開通