27万吨硝酸尾气氮氧化物治理方案.doc

27万吨硝酸尾气NOx治理方案工艺技术方案= 单位概况= 项目概况= 技术原理= 工艺流程框图= 催化剂=反应器及催化剂布置=装置主要配置= 公用工程消耗= 工程验收标准= 业绩编制程昊校核曹磊审定王树东1 单位概况双加压法年产27万吨硝酸生产企业2 项目概况2.1 目的：硝酸尾气NOx氨还原治理达标排放2.2 原料气气体组分kmol/hV%kg/hNOx（NO：NO2=3:1）1000ppmO2199.43.596381N2534396.16149672干气99.851560922.2.1原料气输入压力： 0.94Mpa2.2.3原料气温度： 3602.2.4原料气流量： 124873Nm3/h2.2.5原料气中水含量：2.3 产品气2.3.1产品尾气组成：其余组分基本不变2.3.2产品气中： 以NOx计小于100ppm2.3.3产品尾气输出压力：-2.3.4产品尾气温度： 3602.3.5产品尾气输出流量：124873Nm3/h2.3.6 反应器压力降5KPa3 技术原理采用选择性催化还原（SCR）法脱除NOx，其原理为：以氨为还原剂，在催化剂表面上，一定温度下氨选择性地与NOx反应，其反应方程式如下:4NOx+4NH3+O24N2+6H2ONH3：NOx0.951：1。4 工艺流程框图及说明4.1 工艺流程框图经过计量的氨和硝酸尾气混合均匀后进入SCR反应器中，在催化剂床层上氨将氮氧化物还原为氮气和水。360，Feed gas4.2 工艺流程4.2.1开车运行阶段打开氮氧化物尾气阀门和氨气调节阀门，使两股气体在混合器中充分均匀混合后进入反应器，在催化剂床层进行反应达到除去有害物质NOx。正常过程中通入的氨量以NH3/NOx=0.951：1摩尔计量比通入，尾气达标正常达标排放。正常过程的年耗氨量： NH3：NOx0.951：10.10.9512487380001710-3/22.4720吨/年如果实际NOx含量变化则氨用量随之相应变化。系统稳定后按设定的NOx分析仪与氨调节阀采用PLC自动调节系统联动，以适应NOx的变化。4.2.2 停车阶段 装置停车后关闭氮氧化物尾气阀门和氨气调节阀门，为了避免催化剂和装置的温度降低而有液体凝结，用干燥空气吹扫装置保护催化剂。5 催化剂5.1脱NOx整体蜂窝陶瓷催化剂特点大连化物所现代化工研究室近20年来一直从事NOx脱除工作，形成了系列脱NOx技术：T-347-A燃烧升温回收能量及NOx脱除技术回收技术，T-347-B氨选择性还原脱除NOx技术等，其技术水平已经达到国际先进水平。本催化剂是在大连化物所多年脱硝催化剂开发基础上，为脱除硝酸尾气中氮氧化物而开发的新一代蜂窝陶瓷整体结构催化剂，已申请国际PCT专利，具有自主知识产权。催化剂由堇青石蜂窝陶瓷、金属氧化物涂层、活性组分组成。氧化物涂层均匀牢固地附着于蜂窝陶瓷外表面，活性组分分散在氧化物涂层上。该催化剂具有催化活性高、选择性好、氨泄漏率低、压力降低、更好的抗酸腐蚀能力，热膨胀系数小等诸多优点，是一种非常适合硝酸尾气NOx治理的整体催化剂。在硝酸尾气治理中，整体催化剂较颗粒催化剂具有明显优势，整体催化剂可以高空速操作，其反应空速可达颗粒催化剂的23倍，而压力降仅为颗粒催化剂的1/10。同时与颗粒催化剂相比，整体催化剂不存在粉化的问题，催化剂的机械和热稳定性得到显著改善。5.2脱NOx整体蜂窝陶瓷催化剂技术参数下表给出了用于该项目催化剂的主要结构物性参数：催化剂类型涂层式氧化物蜂窝陶瓷催化剂蜂窝陶瓷孔密度400孔/平方英寸热膨胀系数1.4106-1单元催化剂尺寸150150150（mm）单元催化剂体积3.375(L)催化剂使用温度225400催化剂堆密度700kg/m35.3 催化剂的失效与保证大连化学物理研究所提供的堇青石蜂窝陶瓷催化剂在正常工况规定的进气条件下，保证尾气达标排放。寿命保证大于3年，如果在3年正常使用过程中催化剂有问题，我所将给予更换，如果在使用过程中由于其他原因导致催化剂损坏，我所也只收取催化剂成本费用。如下污染物会使催化剂中毒或堵塞,并缩短催化剂的寿命：汞、砷、硫、磷等元素。 如果催化反应器入口处废气中的上述元素（包括但不限于这些元素）异乎寻常地高使催化剂中毒或堵塞，用催化剂的定量分析时这些元素在催化剂表面的总重量超过0.5%。催化剂的质量保证将失效。5.4 催化剂的老化、清洗与再生现场技术人员用来确定催化剂老化的开始和老化的程度可通过下面办法给于鉴别。随着催化剂的老化，尾气出口的NOx会提高，这时将要求适当提高的操作温度以保持尾气中氮氧化物的脱除。通过详细地记录这些变化，操作员可以预测催化剂的老化趋势。如果透过催化剂的气体压降有所增加，那么应该清除掉堆积在催化剂表面上的灰尘。通常可用空气枪在不超过0.5MPa的压力下吹扫催化剂。大连化物所能对催化剂的活性进行评估。从催化剂的床层内部取出代表性的几个试验样品，该样品为外径约20,高度40的柱形，在实验时，在模拟现场的工艺条件的情况下，得到的温度与转化率的关系曲线将显示出目前催化剂的状态。该实验还常常用于催化剂清洗之前和清洗之后的评估。当技术人员确定催化剂使用过程中提高温度，NOx的转化率没有任何改变时（一般是在催化剂清洗吹扫后），我们建议与大连化物所联系以便进行催化剂的再生或者更换。6 反应器及催化剂布置催化剂床层每层100块单元催化剂，反应器中布置10层催化剂，共1000单元催化剂，合计3.375m3，相应反应空速为37000h-1。单元催化剂照片及反应器和催化剂布置图如下：新型规整结构式SCR单元催化剂 150mm150mm150mm，400cpsi反应器的结构图催化剂在反应器截面内的布置如下所示： 7 装置主要配置共2台主要设备名 称规 格主要材料数量台单重t价格万元反应器见附件3211混合器 20R1合 计2 8 公用工程消耗名 称规 格单位数量备注电kW仪表、阀门氨吨720吨/年还原剂9 工程验收标准使用大连化学物理研究所提供的堇青石蜂窝陶瓷催化剂，硝酸尾气经氨还原反应器后，保证其中氮氧化物浓度低于150mg/m3。10 业绩厂家催化剂行业脱除指标沧州大化硝尾治理能量回收T-347-A硝酸200ppm青岛恒昌硝尾治理能量回收T-347-A硝酸200ppm陕西兴化T-347-A硝酸200ppm龙山硝铵尾气NOx治理T-347-B硝酸200ppm长炼催化剂NOx治理T-347-B硝酸使用企业200ppm抚顺催化剂（新）