CN105289278A - 一种通过改进烟气scr脱硝处理系统氧化单质汞的方法 - Google Patents

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沈伯雄
朱少文
池桂龙
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一种通过改进烟气SCR脱硝处理系统氧化单质汞的方法，在传统的SCR催化剂层布置于汞氧化催化剂前，再布置1-2层改性SCR催化剂，改性SCR催化剂的制备方法是：在V2O5-WO3/TiO2的SCR催化剂制备中，在加入V2O5和WO3的前驱物的同时，还加入了硝酸铈、硝酸铜或硝酸钴，使烟气中汞的氧化效率在80％以上。本发明的优点是：在原有烟气SCR脱硝处理系统的基础上，不需要对设备进行大的改动，无需额外的添加剂，无需另设脱汞设备，利用SCR催化剂和改性SCR催化剂本身，实行烟气高效率脱硝和汞的氧化。同时通过SCR催化剂和改性SCR催化剂的合理布置，避免NH3对汞氧化的影响，从而提高汞的去除率。

Description

一种通过改进烟气SCR脱硝处理系统氧化单质汞的方法
技术领域
本发明涉及烟气SCR脱硝处理系统的改进，特别是一种通过改进烟气SCR脱硝处理系统氧化单质汞的方法。
背景技术
随着空气质量标准的日益严格，燃煤烟气中汞的污染越来越受到人们的重视，汞在烟气中主要有三种存在形式：颗粒汞(Hgp)、氧化态汞(Hg2+)、元素汞(Hg0)。颗粒状态的汞可以通过除尘设备捕集，氧化态汞可以通过湿法脱硫系统中的脱硫浆液洗涤去除，而烟气中绝大部分的汞以元素汞的形式存在，这部分汞易挥发、不溶于水，很难被去除。
目前已工业应用的比较成熟的烟气中汞的脱除技术为活性炭吸附法，但活性炭消耗量大、价格昂贵、成本较高，一般的电厂难以承受。也有研究者试图通过研发新的低成本吸附剂达到脱汞目的，但目前低成本高效率的脱汞剂在进一步开发中。
通过氧化方法可以实现元素汞从零价变成为高价态的Hg2+，再通过后续湿法脱硫系统可以将绝大部分Hg2+洗涤到浆液中，实现汞的高效去除。实现元素汞氧化为氧化态汞的方法有氧化剂法、光催化和等离子放电等高级氧化法，传统的SCR催化剂是采用V2O5-WO3/TiO2中温催化剂，该催化剂在300-400℃时表现出高的脱硝效率，但该催化剂在该温度范围内对汞的氧化效率不高，一般处于20％-40％的汞氧化效率。而通过对现有选择性催化还原(SCR)催化剂的改性，实现元素汞的催化氧化法，是很有竞争力的一种方法，因为可以在原有系统不变的情况下，实现烟气脱硝和元素汞的联合氧化。
在烟气SCR脱硝系统中，需要喷入NH3以实现脱硝的功能，前期的研究表明，NH3对后续的汞氧化抑制效果非常明显，而本发明中把汞氧化催化剂布置在SCR催化剂系统后，此时的NH3已经被SCR系统消耗，不会再对汞氧化效率造成负面影响，从而极大改善汞的去除率。
发明内容
本发明的目的是针对上述存在问题，提供一种通过改进烟气SCR脱硝处理系统氧化单质汞的方法，该方法利用SCR催化剂和改性SCR催化剂本身，实行烟气高效率脱硝和汞的氧化，同时通过SCR催化剂和改性SCR催化剂的合理布置，避免NH3对汞氧化的影响，从而提高汞的去除率。
本发明的技术方案：
一种通过改进烟气SCR脱硝处理系统氧化单质汞的方法，在传统的SCR催化剂层布置于汞氧化催化剂前，再布置1-2层改性SCR催化剂，在传统的SCR催化系统中喷入NH3，NH3与NO摩尔比为0.6-1.0：1，改性SCR催化剂的制备方法是：在SCR催化剂制备过程中加入过渡金属氧化物对其进行搀杂改性，即在V2O5-WO3/TiO2的SCR催化剂制备中，在加入V2O5和WO3的前驱物的同时，还加入了硝酸铈、硝酸铜或硝酸钴，硝酸铈、硝酸铜或硝酸钴的加入质量按Ce、Cu或Co计为催化剂总量的2-8％，以使在300-400℃温度下烟气中汞的氧化效率在80％以上。
本发明的优点是：
在原有烟气SCR脱硝处理系统的基础上，不需要对设备进行大的改动，无需额外的添加剂，无需另设脱汞设备，利用SCR催化剂和改性SCR催化剂本身，实行烟气高效率脱硝和汞的氧化。同时通过SCR催化剂和改性SCR催化剂的合理布置，避免NH3对汞氧化的影响，从而提高汞的去除率。
具体实施方式
实施例1：
一种通过改进烟气SCR脱硝处理系统氧化单质汞的方法，在传统的SCR催化剂层布置于汞氧化催化剂前，再布置一层改性SCR催化剂作为汞氧化催化层，在传统的SCR催化系统中喷入NH3，NH3与NO摩尔比为0.6：1，改性SCR催化剂的制备方法是：在SCR催化剂制备过程中加入过渡金属氧化物对其进行搀杂改性，即在V2O5-WO3/TiO2的SCR催化剂制备中，在加入V2O5和WO3的前驱物的同时，还加入了硝酸铈，硝酸铈加入质量按Ce计为催化剂总量的8％，在300-400℃温度下烟气中NO的脱除效率为80％，汞的氧化效率为85％。
实施例2：
一种通过改进烟气SCR脱硝处理系统氧化单质汞的方法，在传统的4层SCR催化剂层布置于汞氧化催化剂前，在传统的SCR催化系统中喷入NH3，NH3与NO摩尔比为1：1，再布置2层改性SCR催化剂作为汞氧化催化层，改性SCR催化剂的制备方法是：在SCR催化剂制备过程中加入过渡金属氧化物对其进行搀杂改性，即在V2O5-WO3/TiO2的SCR催化剂制备中，在加入V2O5和WO3的前驱物的同时，还加入了硝酸铈，硝酸铈加入质量按Ce计为催化剂总量的2％，在300-400℃温度下烟气中NO的脱除效率为95％，汞的氧化效率为73％。
实施例3：
一种通过改进烟气SCR脱硝处理系统氧化单质汞的方法，在传统的3层SCR催化剂层布置于汞氧化催化剂前，在传统的SCR催化系统中喷入NH3，NH3与NO摩尔比为0.9：1，再布置1层改性SCR催化剂，改性SCR催化剂的制备方法是：在SCR催化剂制备过程中加入过渡金属氧化物对其进行搀杂改性，即在V2O5-WO3/TiO2的SCR催化剂制备中，在加入V2O5和WO3的前驱物的同时，还加入了硝酸铈，硝酸铈的加入质量按Ce计为催化剂总量的4％，在300-400℃温度下烟气中NO的脱除效率为85％，汞的氧化效率为81％。
实施例4：
一种通过改进烟气SCR脱硝处理系统氧化单质汞的方法，在传统的3层SCR催化剂层布置于汞氧化催化剂前，再布置一层改性SCR催化剂，在传统的SCR催化系统中喷入NH3，NH3与NO摩尔比为1：1，改性SCR催化剂的制备方法是：在SCR催化剂制备过程中加入过渡金属氧化物对其进行搀杂改性，即在V2O5-WO3/TiO2的SCR催化剂制备中，在加入V2O5和WO3的前驱物的同时，还加入了硝酸铜，硝酸铜的加入质量按Cu计为催化剂总量的4％，在300-400℃温度下烟气中NO的脱除效率为85％，汞的氧化效率为75％。
实施例5：
一种通过改进烟气SCR脱硝处理系统氧化单质汞的方法，在传统的3层SCR催化剂层布置于汞氧化催化剂前，再布置一层改性SCR催化剂，在传统的SCR催化系统中喷入NH3，NH3与NO摩尔比为1：1，改性SCR催化剂的制备方法是：在SCR催化剂制备过程中加入过渡金属氧化物对其进行搀杂改性，即在V2O5-WO3/TiO2的SCR催化剂制备中，在加入V2O5和WO3的前驱物的同时，还加入了硝酸钴，硝酸钴的加入质量按Co计为催化剂总量的4％，在300-400℃温度下烟气中NO的脱除效率为85％，汞的氧化效率为78％。

Claims (1)

1.一种通过改进烟气SCR脱硝处理系统氧化单质汞的方法，其特征在于：在传统的SCR催化剂层布置于汞氧化催化剂前，再布置1-2层改性SCR催化剂，在传统的SCR催化系统中喷入NH3，NH3与NO摩尔比为0.6-1.0：1，改性SCR催化剂的制备方法是：在SCR催化剂制备过程中加入过渡金属氧化物对其进行搀杂改性，即在V2O5-WO3/TiO2的SCR催化剂制备中，在加入V2O5和WO3的前驱物的同时，还加入了硝酸铈、硝酸铜或硝酸钴，硝酸铈、硝酸铜或硝酸钴的加入质量按Ce、Cu或Co计为催化剂总量的2-8％，以使在300-400℃温度下烟气中汞的氧化效率在80％以上。
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