一種通過改進煙氣scr脫硝處理系統氧化單質汞的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及煙氣SCR脫硝處理系統的改進，特別是一種通過改進煙氣SCR脫硝處理系統氧化單質汞的方法。
【背景技術】
[0002]隨著空氣質量標準的日益嚴格，燃煤煙氣中汞的污染越來越受到人們的重視，汞在煙氣中主要有三種存在形式:顆粒汞(Hgp)、氧化態汞(Hg2+)、元素汞(Hg°)。顆粒狀態的汞可以通過除塵設備捕集，氧化態汞可以通過濕法脫硫系統中的脫硫漿液洗滌去除，而煙氣中絕大部分的汞以元素汞的形式存在，這部分汞易揮發、不溶于水，很難被去除。
[0003]目前已工業應用的比較成熟的煙氣中汞的脫除技術為活性炭吸附法，但活性炭消耗量大、價格昂貴、成本較高，一般的電廠難以承受。也有研究者試圖通過研發新的低成本吸附劑達到脫汞目的，但目前低成本高效率的脫汞劑在進一步開發中。
[0004]通過氧化方法可以實現元素汞從零價變成為高價態的Hg2+，再通過后續濕法脫硫系統可以將絕大部分Hg2+洗滌到漿液中，實現汞的高效去除。實現元素汞氧化為氧化態汞的方法有氧化劑法、光催化和等離子放電等高級氧化法，傳統的SCR催化劑是采用V205-W03/Ti02中溫催化劑，該催化劑在300-400°C時表現出高的脫硝效率，但該催化劑在該溫度范圍內對汞的氧化效率不高，一般處于20% -40%的汞氧化效率。而通過對現有選擇性催化還原(SCR)催化劑的改性，實現元素汞的催化氧化法，是很有競爭力的一種方法，因為可以在原有系統不變的情況下，實現煙氣脫硝和元素汞的聯合氧化。
[0005]在煙氣SCR脫硝系統中，需要噴入NH3以實現脫硝的功能，前期的研究表明，NH 3對后續的汞氧化抑制效果非常明顯，而本發明中把汞氧化催化劑布置在SCR催化劑系統后，此時的NH3已經被SCR系統消耗，不會再對汞氧化效率造成負面影響，從而極大改善汞的去除率。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是針對上述存在問題，提供一種通過改進煙氣SCR脫硝處理系統氧化單質汞的方法，該方法利用SCR催化劑和改性SCR催化劑本身，實行煙氣高效率脫硝和汞的氧化，同時通過SCR催化劑和改性SCR催化劑的合理布置，避免冊13對汞氧化的影響，從而提尚萊的去除率。
[0007]本發明的技術方案:
[0008]一種通過改進煙氣SCR脫硝處理系統氧化單質汞的方法，在傳統的SCR催化劑層布置于汞氧化催化劑前，再布置1-2層改性SCR催化劑，在傳統的SCR催化系統中噴入NH3，順3與N0摩爾比為0.6-1.0:1，改性SCR催化劑的制備方法是:在SCR催化劑制備過程中加入過渡金屬氧化物對其進行攙雜改性，即在V205-W03/Ti0j^ SCR催化劑制備中，在加入V 205和評03的前驅物的同時，還加入了硝酸鈰、硝酸銅或硝酸鈷，硝酸鈰、硝酸銅或硝酸鈷的加入質量按Ce、Cu或Co計為催化劑總量的2-8%，以使在300_400°C溫度下煙氣中汞的氧化效率在80%以上。
[0009]本發明的優點是:
[0010]在原有煙氣SCR脫硝處理系統的基礎上，不需要對設備進行大的改動，無需額外的添加劑，無需另設脫汞設備，利用SCR催化劑和改性SCR催化劑本身，實行煙氣高效率脫硝和汞的氧化。同時通過SCR催化劑和改性SCR催化劑的合理布置，避免冊13對汞氧化的影響，從而提尚萊的去除率。
【具體實施方式】
[0011]實施例1:
[0012]一種通過改進煙氣SCR脫硝處理系統氧化單質汞的方法，在傳統的SCR催化劑層布置于汞氧化催化劑前，再布置一層改性SCR催化劑作為汞氧化催化層，在傳統的SCR催化系統中噴入NH3，順3與N0摩爾比為0.6:1，改性SCR催化劑的制備方法是:在SCR催化劑制備過程中加入過渡金屬氧化物對其進行攙雜改性，即在V205-W03/Ti(y^ SCR催化劑制備中，在加入V205和胃03的前驅物的同時，還加入了硝酸鈰，硝酸鈰加入質量按Ce計為催化劑總量的8%，在300-400°C溫度下煙氣中N0的脫除效率為80%，汞的氧化效率為85%。
[0013]實施例2:
[0014]一種通過改進煙氣SCR脫硝處理系統氧化單質汞的方法，在傳統的4層SCR催化劑層布置于汞氧化催化劑前，在傳統的SCR催化系統中噴入順3，順3與N0摩爾比為1:1，再布置2層改性SCR催化劑作為汞氧化催化層，改性SCR催化劑的制備方法是:在SCR催化劑制備過程中加入過渡金屬氧化物對其進行攙雜改性，即在V205-W03/Ti(y^ SCR催化劑制備中，在加入V205和胃03的前驅物的同時，還加入了硝酸鈰，硝酸鈰加入質量按Ce計為催化劑總量的2%，在300-400°C溫度下煙氣中N0的脫除效率為95%，汞的氧化效率為73%。
[0015]實施例3:
[0016]一種通過改進煙氣SCR脫硝處理系統氧化單質汞的方法，在傳統的3層SCR催化劑層布置于汞氧化催化劑前，在傳統的SCR催化系統中噴入順3，順3與N0摩爾比為0.9:1，再布置1層改性SCR催化劑，改性SCR催化劑的制備方法是:在SCR催化劑制備過程中加入過渡金屬氧化物對其進行攙雜改性，即在V205-W03/Ti0j^ SCR催化劑制備中，在加入V 205和評03的前驅物的同時，還加入了硝酸鈰，硝酸鈰的加入質量按Ce計為催化劑總量的4%，在300-400°C溫度下煙氣中N0的脫除效率為85%，汞的氧化效率為81%。
[0017]實施例4:
[0018]一種通過改進煙氣SCR脫硝處理系統氧化單質汞的方法，在傳統的3層SCR催化劑層布置于汞氧化催化劑前，再布置一層改性SCR催化劑，在傳統的SCR催化系統中噴入順3，順3與N0摩爾比為1:1，改性SCR催化劑的制備方法是:在SCR催化劑制備過程中加入過渡金屬氧化物對其進行攙雜改性，即在V205-W03/Ti0d^ SCR催化劑制備中，在加入V205和評03的前驅物的同時，還加入了硝酸銅，硝酸銅的加入質量按Cu計為催化劑總量的4%，在300-400°C溫度下煙氣中N0的脫除效率為85%，汞的氧化效率為75%。
[0019]實施例5:
[0020]一種通過改進煙氣SCR脫硝處理系統氧化單質汞的方法，在傳統的3層SCR催化劑層布置于汞氧化催化劑前，再布置一層改性SCR催化劑，在傳統的SCR催化系統中噴入順3，順3與NO摩爾比為1:1，改性SCR催化劑的制備方法是:在SCR催化劑制備過程中加入過渡金屬氧化物對其進行攙雜改性，即在V205-W03/Ti0d^ SCR催化劑制備中，在加入V205和評03的前驅物的同時，還加入了硝酸鈷，硝酸鈷的加入質量按Co計為催化劑總量的4%，在300-400°C溫度下煙氣中NO的脫除效率為85%，汞的氧化效率為78%。
【主權項】
1.一種通過改進煙氣SCR脫硝處理系統氧化單質汞的方法，其特征在于:在傳統的SCR催化劑層布置于汞氧化催化劑前，再布置1-2層改性SCR催化劑，在傳統的SCR催化系統中噴入NH3，順3與NO摩爾比為0.6-1.0:1，改性SCR催化劑的制備方法是:在SCR催化劑制備過程中加入過渡金屬氧化物對其進行攙雜改性，即在V205-W03/Ti0d^ SCR催化劑制備中，在加入V205和W0 3的前驅物的同時，還加入了硝酸鈰、硝酸銅或硝酸鈷，硝酸鈰、硝酸銅或硝酸鈷的加入質量按Ce、Cu或Co計為催化劑總量的2-8%，以使在300_400°C溫度下煙氣中汞的氧化效率在80%以上。
【專利摘要】一種通過改進煙氣SCR脫硝處理系統氧化單質汞的方法，在傳統的SCR催化劑層布置于汞氧化催化劑前，再布置1-2層改性SCR催化劑，改性SCR催化劑的制備方法是：在V2O5-WO3/TiO2的SCR催化劑制備中，在加入V2O5和WO3的前驅物的同時，還加入了硝酸鈰、硝酸銅或硝酸鈷，使煙氣中汞的氧化效率在80％以上。本發明的優點是：在原有煙氣SCR脫硝處理系統的基礎上，不需要對設備進行大的改動，無需額外的添加劑，無需另設脫汞設備，利用SCR催化劑和改性SCR催化劑本身，實行煙氣高效率脫硝和汞的氧化。同時通過SCR催化劑和改性SCR催化劑的合理布置，避免NH3對汞氧化的影響，從而提高汞的去除率。
【IPC分類】B01D53/56, B01D53/86, B01D53/64, B01J23/30, B01J23/888
【公開號】CN105289278
【申請號】CN201510753810
【發明人】沈伯雄, 朱少文, 池桂龍
【申請人】河北工業大學
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年11月6日