烟气催化脱硝关键技术研发及应用PDF电子书下载

第1章 氮氧化物的危害及排放 1

1.1 氮氧化物 1

1.1.1 氮氧化物特性 1

1.1.2 氮氧化物与环境污染 2

1.2 氮氧化物生成及排放清单 7

1.2.1 氮氧化物生成机理及其影响因素 7

1.2.2 氮氧化物主要来源 8

1.3 氮氧化物排放控制法规及政策 15

1.3.1 国外氮氧化物排放法规 15

1.3.2 我国氮氧化物排放法规与政策 21

参考文献 26

第2章 氮氧化物控制方法及技术选择 30

2.1 低NOx燃烧技术 30

2.1.1 传统低NOx燃烧技术 30

2.1.2 先进低NOx燃烧技术 33

2.2 SNCR技术原理 36

2.2.1 SNCR反应机理 36

2.2.2 SNCR脱硝过程的影响因素 38

2.2.3 SNCR脱硝工程设计和优化选择 40

2.3 SCR技术原理 45

2.3.1 SCR反应原理 47

2.3.2 SCR工艺流程 51

2.4 SNCR-SCR联合脱硝工艺 56

2.4.1 SNCR-SCR技术原理 56

2.4.2 SNCR-SCR工艺流程 57

2.4.3 选择性还原脱硝技术比较 58

参考文献 60

第3章 脱硝催化剂基础研究方法 62

3.1 催化作用的基本概念 62

3.1.1 催化活性 63

3.1.2 选择性 66

3.1.3 稳定性 68

3.2 SCR催化剂的组成及制备 70

3.2.1 催化剂的组成 70

3.2.2 催化剂常用制备方法 73

3.3 SCR催化剂的性能评价及表征方法 75

3.3.1 催化剂的活性评价 76

3.3.2 催化剂物化及结构表征方法 81

3.3.3 催化剂原位分析方法 103

参考文献 111

第4章 脱硝催化剂的设计与研制 114

4.1 钒基脱硝催化体系 115

4.1.1 钒基催化剂各组分作用 115

4.1.2 钒和钨对催化剂活性的影响 116

4.1.3 钒和钨对催化剂化学结构的影响 118

4.1.4 钒基催化剂SCR反应机理 123

4.1.5 新型低钒金属氧化物催化剂 126

4.2 新型中高温非钒脱硝催化剂 127

4.2.1 非钒氧化物脱硝催化剂 127

4.2.2 分子筛脱硝催化剂 140

4.3 中低温脱硝催化剂 155

4.3.1 高钒氧化物催化剂 155

4.3.2 非钒氧化物催化剂 157

4.3.3 低温NH3-SCR反应机理 169

4.3.4 主要烟气组分影响 172

4.4 脱硝催化剂在协同控制技术中的应用 177

4.4.1 燃煤烟气的硝汞协同控制 177

4.4.2 催化剂脱硝脱硫脱二噁英协同控制 193

参考文献 200

第5章 商用脱硝催化剂制备工艺及工业化 218

5.1 脱硝催化剂设计及性能评价 218

5.1.1 脱硝催化剂性能参数设计 218

5.1.2 脱硝催化剂性能测试方法 220

5.2 催化剂原材料的制作流程及评价 226

5.2.1 H2TiO3制备 228

5.2.2 钛白粉制备 232

5.2.3 复合氧化物载体制备 234

5.3 商用催化剂的制造 236

5.3.1 催化剂成型理论及关键组分 236

5.3.2 商用催化剂制造流程 237

5.3.3 四种催化剂的比较 249

5.3.4 催化剂成型工艺优化实例 249

5.4 催化剂生产线关键设备 260

5.4.1 混炼机 260

5.4.2 挤出成型机 261

5.4.3 涂敷机 261

5.4.4 成型模具 262

5.4.5 输送系统 263

5.4.6 干燥室 264

5.4.7 隧道窑炉 265

5.5 催化剂的封装运输及安装 266

5.5.1 蜂窝式及板式催化剂的封装运输 266

5.5.2 商用催化剂的安装 271

参考文献 272

第6章 SCR脱硝系统设计及调试 275

6.1 SCR脱硝系统介绍 275

6.1.1 SCR脱硝系统组成 275

6.1.2 SCR脱硝系统的基本布置形式 276

6.1.3 SCR脱硝系统的主要设备 279

6.2 SCR脱硝反应器的设计 283

6.2.1 SCR脱硝反应器设计原则及要求 283

6.2.2 SCR脱硝反应器设计方法 284

6.2.3 SCR脱硝反应器的常规结构形式 285

6.3 SCR脱硝系统流场优化设计 287

6.3.1 流场优化设计目的 287

6.3.2 流场优化设计的一般过程 288

6.3.3 CFD数值模拟 288

6.3.4 物理模型试验 292

6.3.5 SCR流场优化设计案例分析 294

6.3.6 流场优化设计的注意事项 320

6.4 还原剂的选择及装备 320

6.4.1 还原剂的选择 320

6.4.2 液氨法还原剂制备系统 327

6.4.3 尿素法还原剂制备系统 329

6.5 SCR脱硝过程控制系统简介 334

6.5.1 控制原理及方法 334

6.5.2 典型控制回路及控制策略 336

6.5.3 CEMS检测系统 343

6.6 SCR脱硝系统调试 349

6.6.1 SCR脱硝系统调试内容 349

6.6.2 调试前的准备 349

6.6.3 分系统调试 351

6.6.4 SCR脱硝系统整套启动调试 357

6.6.5 调试质量管理和过程评价 362

6.7 SCR脱硝系统性能验收试验 364

6.7.1 试验目的 364

6.7.2 性能保证指标 364

6.7.3 测试项目及方法 365

6.7.4 试验条件 367

6.7.5 试验流程 368

6.7.6 试验数据分析 368

参考文献 369

第7章 脱硝反应系统运行及维护 371

7.1 ABS现象的形成及控制 371

7.1.1 ABS的形成与危害 371

7.1.2 ABS现象的防治 378

7.2 SCR脱硝设备的运行维护及优化调整 394

7.2.1 运行维护 394

7.2.2 运行优化调整 404

7.3 催化剂管理 423

7.3.1 催化剂管理内容 423

7.3.2 催化剂性能检测与评价 424

7.3.3 催化剂更换策略 437

7.3.4 案例分析 439

参考文献 441

第8章 脱硝催化剂中毒分析及再生 443

8.1 催化剂中毒机制及分类 443

8.1.1 脱硝催化剂物理中毒 443

8.1.2 脱硝催化剂化学中毒 446

8.2 脱硝催化剂再生 463

8.2.1 脱硝催化剂再生概述 463

8.2.2 再生液的开发与选择 464

8.2.3 脱硝催化剂再生工艺与性能指标 465

8.2.4 脱硝催化剂再生案例 474

8.3 废SCR催化剂的处置 479

8.3.1 废SCR催化剂的产生与危害 480

8.3.2 废SCR催化剂的综合处理处置技术 481

参考文献 488

第9章 脱硝工程实例 493

9.1 某燃煤电厂SCR脱硝工程 493

9.1.1 项目概述 493

9.1.2 设计条件及原则 493

9.1.3 工程及设备 494

9.1.4 脱硝运行性能 499

9.1.5 存在问题及建议 500

9.1.6 脱硝设备优化改造 502

9.2 某电厂燃机余热锅炉SCR工程 506

9.2.1 项目概述 506

9.2.2 设计条件及原则 506

9.2.3 工程及装备 507

9.2.4 脱硝运行性能 511

9.2.5 存在问题及建议 512

9.3 某中小型燃煤锅炉SCR脱硝工程 513

9.3.1 项目概述 513

9.3.2 设计条件及原则 514

9.3.3 关键设备设计 515

9.3.4 脱硝运行性能 520

9.3.5 存在问题及建议 520

9.4 某钢铁厂烧结烟气SCR工程 520

9.4.1 项目概述 520

9.4.2 设计条件及原则 520

9.4.3 工程及装备 522

9.4.4 系统运行性能 525

9.4.5 存在问题及建议 525

9.5 某水泥厂窑尾烟气脱硝SNCR工程 526

9.5.1 项目概述 526

9.5.2 设计条件及原则 526

9.5.3 工程及装备 528

9.5.4 脱硝运行性能 530

9.5.5 存在问题及建议 530

9.6 某玻璃厂SCR改造工程 530

9.6.1 项目概述 530

9.6.2 设计条件及原则 531

9.6.3 工程及装备 533

9.6.4 脱硝运行性能 537

9.6.5 存在问题及建议 537

9.7 某垃圾焚烧电厂脱硝工程 538

9.7.1 项目概述 538

9.7.2 设计条件及参数 538

9.7.3 工程及装备 542

9.7.4 脱硝运行性能 545

9.7.5 存在问题及建议 546

附录 547

附录1 SCR几何模型多角度视图 547

附录2 最终优化设计方案多角度视图 548