51.3.1 Применение скв для очистки дымовых газов от no

Метод СКВ является в настоящее время наиболее распространенным способом удаления no из дымовых газов в Японии и ФРГ.

В Японии в 1985 году общая численность установок денитрации разов составляла более 200 на ТЭС общей мощностью 35000 МВт /74/. Это позволило уменьшить выброс no в атмосферу с 2 млн.т до 1,3 млн.т.

В ФРГ 93% всех действующих установок очистки дымовых газов от no. используют аммиачно-каталитический метод ( SCR). Характе­ристика мест размещения установок и применяемого способа дана в таблице 33 /75/.

Таблица 33

Место размещения установок и применяемый метод	Число уста­новок, шт.	В % от общего числа
Высокозапыленные газы	58	47,6
После сероочистки	52	42,6
Мало запыленные газы	4	3,3
После мазутных и газовых котлов	8	6,5
Не каталитическое восста­новление аммиаком	5	3,8
Сорбционно-каталитический способ на активированном коксе	4	3.3

В остальных странах Европы (Дания, Нидерланды, Австрия) об­щее число установок очистки дымовых газов от NOx в 1988 году составляло всего 9.

В практике используют различные варианты размещения катали­тического реактора в газовом тракте котельной установки.

Размещение установок СКВ после экономайзера (рис. 21, /37/)

В этом случае на катализатор поступают газы с высоким содержанием золы ч окислов серы. Катализатор должен обеспечить высокую степень очистки от NOx и одновременно в наименьшей степени окислять so2 в so3, иначе повышается низкотемпературная кислородная коррозия воздухонагревателя и отложение на нем аммонийных солей.

В большинстве случаев при установке каталитических блоков на запыленных дымовых газах срок службы катализатора составляет 1-2 года. По данным /76/ допустим более длительный срок службы катализатора при незначительном снижении эффективности очистки Используемые катализаторы позволяют снижать концентрацию NOx отходящих газах пылеугольных котлов от 700-2000 мг/м3 до 150 мг/м3.

Испытания крупной опытно-промышленной установки на запылненных газах после котла, работающего на буром угле, были проведены при использовании пластинчатых и сотовых катализаторов /77/ в течение 8000 часов работы о периодическими пусками и остановками было показано, что оба типа катализатора снижают содержание оксидов| азота до 150-200 мг/м3 при входной концентрации 650-850 мг/м3.

Рис. 21. Установка СКВ после экономайзера

Оптимальная температура процесса восстановления 315°С. Активность катализатора за время испытаний не снизилась. Выявленным в ходе испытаний недостатком установки денитрации на запыленных газах является заметная сорбция NH3 летучей золой. Концентрация аммиака в летучей золе за реактором составляла от 10 до 20 мг/кг долы.

Размещение установок СКВ после электрофильтра (рис. 22)

В этом случае требования к устойчивости катализатора к абразивному износу существенно снижаются. Однако возникает проблема высокотемпературных электрофильтров, В связи о этим данный вариант размещения еще не получил достаточно широкого распространения практике.

Р ис. 22. Установка СКВ после электрофильтра. установка сероочистки.

Установка СКВ после сероочистки с подогревом дымовых газов (рис. 23 /37/)

Оптимальные условия эксплуатации катализатора создаются размещении систем СКВ после установки сероочистки. В этом о можно применять значительно меньшие загрузки, и срок службы катализатора увеличивается до 5 лет, а при очистке дымовых газов от сжигания природного газа - до 7 лет /78/. Но для этого требуется установка дорогостоящих газо-газовых теплообменников и дополнительный нагрев газов до 300-350°С.

Следует отметить, что установки с размещением реактора в узле сероочистки в большинстве позволяют достигать более глубокой очистки газов от NO. На установках СКВ после сероочистки стабильно достигается степень очистки газов от N0õ более 80% соотношении NH3/NOx равном 0,9-0,95 /59, 73/.

Рис. 23. Установка СКВ после сероочистки с подогревом дымовых газов.

Установки СКВ после экономайзера в большинстве случаев показывают степень очистки 70-80% /45, 59/. Для восстановления дымовых газов используются, как уже говорилось, катализаторы спе­циальной формы. Некоторые типы блочных катализаторов показаны на рисунке 24.

Основные требования к катализаторам СКВ можно cформулировать следующим образом /79/:

- высокая активность и селективность в реакции восстановления ; ко при возможно низких температурах;

- низкая активность в реакции окисления SO₂ в SO₃;

- устойчивость к старению;

- коррозионная устойчивость,

- механическая прочность;

- устойчивость к температурным колебаниям;

- низкое гидравлическое сопротивление;

- развитая каталитически активная поверхность.

Рис. 24. Типы каталитических блоков с параллельными каналами для процесса СКВ /59/.

а - металлические сотовые ячейки;

б - трубчатые;

в - параллельные каналы;

г - параллельные пластины;

д - керамические сотовые