工业烟气CO脱除技术如下:
CO脱除的意义
我国大气环境质量主要监测指标有PM10、PM2.5、臭氧、二氧化硫、氮氧化物和一氧化碳六大项,随着近年来各行业超低排放治理的快速推动,二氧化硫、氮氧化物和粉尘等治理已经接近尾声,但是CO的治理由于技术不成熟的原因,一直没有开展。
工业烟气脱除CO具有重大意义,一方面,CO在极低浓度时能使人或动物遭到缺氧性伤害,轻者眩晕、头疼,重者脑细胞受到永久性损伤,甚至窒息死亡等危害;另一方面,CO主要为燃料燃烧不完全产生的,CO的排放本身就是对能源的一种巨大浪费,经计算,如果将工业烟气中每1%(即10000PPM)的CO催化氧化为CO2,释放的热量可将烟气温度提升约60℃,以干熄焦常用放散烟气为例,烟气中CO含量通常≤6%,如将烟气中CO脱除,催化氧化为CO2,则可将烟气温度提升360℃,实现对烟气余热的回收,从而提高能源的利用率,减少对化石能源的消耗,到达节能与减碳的目的。
CO催化氧化原理
催化燃烧反应原理是有机废气在较低温度下在催化剂的作用下被完全氧化和分解,达到净化气体目的。催化燃烧是典型的气固相催化反应,其原理是活性氧参与深度氧化作用。在催化燃烧过程中,催化剂的作用是降低反应的活化能,同时使反应物分子富集在催化剂表面上以提高反应速率。借助于催化剂,有机废气可以在较低的起燃温度下无焰燃烧并且在释放大量热量,同时氧化分解成CO2和H2O。CO在150℃就会发生催化氧化反应,250℃条件下脱除效率可达90%。
催化剂影响因素
由于钢铁等工业锅炉烟气成分复杂,尤其烟气中的水分、粉尘(化学成分含碱金属和碱土金素)、SO2和烟气温度,都对脱一氧化碳催化剂的使用造成影响。按照现有的技术,烟气经过脱硫和除尘后,颗粒物和碱金属含量会大幅降低,但是烟气中仍然会存在少量 SO2(30 mg/m3),此外还有未处理的水分和 VOCs 等。SO2 容易和大部分金属氧化物反应形成硫酸盐从而使催化剂发生硫中毒失活;水会对部分催化剂的 CO 氧化过程产生抑制作用;VOCs等有机物会在催化剂表面发生不完全氧化,形成积碳,会导致催化剂活性持续降低。抗中毒催化剂的开发将是未来 CO 催化剂工业应用需要重点关注的问题。
催化剂的技术参数即特性
区别于普通的催化剂结构,采用核壳结构催化剂,在活性物质外围包裹保护壳,选择性隔离有害物质,提升催化剂的耐水、耐碱金属、耐硫特性,降低对烟气洁净度的要求,增大使用范围。
较低的CO起燃温度特性:由于烟气温度较低,需开发出较低的CO起燃温度特性的催化剂,我公司开发出的CO催化剂(钢铁、工业锅炉),T50≤130℃、T90≤140℃,从而完全满足催化剂应用条件;较宽催化剂适用温度:我公司可根据不同的烟气条件,燃料种类,合理的空速特性开发满足150-500℃的脱CO催化剂。