SCR烟气脱硝催化剂的制备和研究文献综述.docVIP

SCR烟气脱硝催化剂的制备和研究 1前言 经济的迅猛发展，加速了燃料的消耗，燃料的燃烧必将会产生对大气产生污染的气体。我国以煤为主的能源决定了我国的大气污染的特征为煤烟型污染。燃烧过程排放大量的氮氧化物。根据国家环保局统计和有关研究估算，2000年氮氧化物的排放量约1500万吨，2004年的排放量约为1600万吨，到2010年我国将达到2194万吨。 给人类生活所带来的危害已为世界各国所共识, 它不但是酸雨的要来源之一, 同时还是致癌物质;和烃类化合物在夏季强烈阳光的照射下,极易通过复杂的光化学反应生成比原来毒性大百倍的二次污染物;同时也会对臭氧层造成破坏。鉴于的危害性, 国外早在20世纪70年代就开始研究燃烧过程中的生成与控制。我国对的控制主要针对电站、锅炉等燃煤装置, 据对我国大型电站、锅炉( 50～300MW) 的调查,排放量均比国外大得多, 计算表明我国发电量每增加100亿k w h, 排放量就增加3.9～8.8 万t[1].资料显示我国的污染范围相当大, 北京、天津、南京、上海、广州等城市是污染严重的区域。自1992年起广州市的污染负荷开始超过[2]。所以，我国在治理氮氧化物的方面上必须刻不容缓。 大气中的主要来源于2个方面, 分别是自然源和人为源。人为源排放的绝大部分源于燃烧过程。燃烧源又可分为流动燃烧源和固定燃烧源。现代火电厂是最大的固定燃烧源, 机动车辆是主要流动燃烧源。城市大气中的一般有2 /3来自汽车等流动燃烧源的排放, 1/3 来自固定燃烧源的排放。无论是流动燃烧源还是固定燃烧源, 燃烧产生的主要是NO, 占90% 以上;的数量很少, 仅占5%～10%。目前, 我国的年排放量仅次于美国。随着国民经济发展、人口增长和城市化进程的加快,我国排放量将继续稳步增长。若不采取进一步的排放控制措施, 到2020年和2030年, 中国排放总量将分别达到2 900和4000万吨[3]。 排放会引发一系列的环境污染问题, 毒害人类, 危及人类的健康, 破坏地球生态环境。危害性主要包括5个方面[4]:(1)对人体的毒害作用。易与人体血液中血色素结合, 使血液缺氧, 引起中枢神经麻痹症, 同时对人体的心脏、肝脏、肾脏和造血组织等都有损害。还可刺激肺部,使人体较难抵抗感冒之类的呼吸系统疾病, 引发支气管炎和肺气肿等疾病。(2)生成光化学烟雾。由于在阳光的照射下分解产生氧原子, 引起一系列连锁反应并进一步与大气中的污染物发生反应生成以、PAN 和 为主要成分的光化学烟雾, 它们不仅会减少可见度, 而且对人的眼睛、呼吸道与肺有强烈的毒害作用, 并能致癌。(3)对植物的危害作用。能抑制植物的光合作用, 植物叶片气孔吸收溶解, 将会造成叶脉坏死, 从而影响植物的生长和发育, 降低产量。(4)对臭氧层的破坏作用。可与反应, 从而使变成, 破坏平流层中的臭(氧层, 使之失去对紫外光辐射的屏蔽作用。(5)是形成酸雨的主要污染物。在大气中可形成硝酸和硝酸盐细颗粒物, 当、与粉尘共存, 可生成毒性更大的硝酸或硝酸盐气溶胶, 形成酸雨, 发生远距离传输, 从而加速区域性酸雨的恶化。 燃料燃烧过程的形成机理极其复杂, 一般认为有3种不同途径[5]。一、燃料型，主要是指燃料中的含氮化合物在燃烧过程中氧化生成,这是煤燃烧过程生成的主要来源。二、热力型 主要是指燃烧过程空气中的在高温(2100℃） 条件下氧化生成。三、快速型 主要是指燃烧时空气中氮和燃料中的碳氢化合物反应生成。 国内外治理研究现状 从燃煤电厂污染产生过程来说, 主要可分为3个过程[6]:1、燃烧前控制。即通过脱氮的方法减少燃料中的含氮量, 从而减少燃烧过程中的生成量。2、燃烧过程控制。通过各种技术手段, 控制燃烧过程中的生成反应。3、燃烧后控制。即把已经生成的通过某种手段还原为或以硝酸盐或亚硝酸盐的形式降低的排放量。由于前两个控制过程的处理效率和实用性发展缓慢, 相关研究不多, 因此, 笔者着重论述目前发展比较成熟、实用性相当强的燃烧后的治理技术及其未来发展趋势。 随着我国经济实力的增强, 耗电量也将逐步加大。目前, 我国已经开展了大规模的烟气脱硫项目,但烟气脱氮才刚刚起步, 国内电厂目前主要通过采用低燃烧技术来控制排放, 但随着大气污染物控制要求逐步提高, 需要与机组同步建设烟气脱氮装置。 近年来, 国家环保总局已批复20个左右的电厂, 要求安装烟气脱氮装置, 采用的工艺有SCR、SNCR 和SNCR + SCR 组合, 但使用较多的还是SCR工艺。目前, 国内已建成的大型SCR 脱氮工程基本是采用全套进口或引进技术及关键设备的方法。如福建漳州后石电厂引进日立技术、广东台山电厂引进Topose技术、厦门篙屿电厂引进日本IH I技术、江苏太仓电厂引进日立技