一種煙氣脫硝除塵的方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及煙氣凈化的方法及系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，尤指一種煙氣脫硝除塵的方法 及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著大氣污染控制排放法規(guī)的日趨完善，顆粒排放與氮氧化物等引起的污染越來 越受到人們的重視，國(guó)家對(duì)各行業(yè)顆粒污染物與氮氧化物的排放控制標(biāo)準(zhǔn)也不斷的提高。 顆粒污染物被吸入人體后會(huì)直接進(jìn)入支氣管，干擾肺部的氣體交換，引發(fā)包括哮喘、支氣管 炎和心血管病等方面的疾病，氮氧化物(N0 X，主要包括Ν0、Ν02、Ν20等)排放到大氣中不僅會(huì) 形成酸雨，還能導(dǎo)致化學(xué)煙霧，危害人類健康。
[0003] 目前大多數(shù)行業(yè)正在運(yùn)行的煙氣處理工藝一般是將除塵與脫硝分步進(jìn)行。除塵技 術(shù)有靜電、布袋除塵及水洗除塵。其中，靜電除塵投資成本高，且對(duì)待處理顆粒物有要求;布 袋除塵受使用溫度的限制，易破損，且處理效果不佳，通常是用多級(jí)布袋處理達(dá)到排放要 求;水洗除塵產(chǎn)生大量廢水，廢水處理帶來新的投資和運(yùn)行成本。
[0004] 脫除煙氣中的N0X的技術(shù)有濕法脫氮、催化分解法、固體吸附法、液體吸收法、等離 子活化法、微生物法、選擇性非催化還原（SNCR，Selective Non-Catalytic Reduction)法 和選擇性催化還原(SCR，Selective Catalytic Reduction)法等。其中SCR法目前被認(rèn)為是 最好的煙氣脫硝技術(shù)，具有較高的脫硝效率(可達(dá)90%)，且技術(shù)較為成熟，無二次污染，在 國(guó)內(nèi)外得到越來越多的應(yīng)用。
[0005] SCR法是在催化劑的作用下，用氨(或其他還原劑)選擇性的將N0X還原為仏和出0的 方法，其主要反應(yīng)如下：
[0006] 4NO+4NH3+〇2^4N2+6H20
[0007] 6NO2+8NH347N2+I2H2O
[0008] 催化劑是SCR煙氣脫硝系統(tǒng)中關(guān)鍵因素，其性能好壞直接影響SCR系統(tǒng)的整體脫硝 效果。目前SCR系統(tǒng)運(yùn)行的瓶頸主要有煙氣中的固體顆粒在催化劑表面的沉積而導(dǎo)致的催 化劑失活，以及夾帶固體顆粒的高速氣體的沖擊造成的催化劑磨蝕。
[0009] 中國(guó)專利CN105315000A，主題名稱為除塵脫硝一體化陶瓷過濾材料及其制備方 法，提出了一種以陶瓷粉末燒結(jié)濾芯狀催化劑支撐體作為SCR催化劑的載體，在催化劑支撐 體的外表面涂布一層莫來石纖維膜的方式，來實(shí)現(xiàn)過濾和SCR催化還原一體化，及以外覆的 纖維膜作過濾層，內(nèi)部覆于陶瓷粉末上的催化劑為催化層，實(shí)現(xiàn)脫硝除塵的一體化。
[0010] 這一技術(shù)雖然解決了脫硝和除塵分體所帶來的不足，但是仍然存在明顯缺陷，首 先除塵僅由覆于支撐層外表面的過濾層完成，如果在安裝過程和使用過程中過濾層脫落， 則脫硝除塵一體化完全失效。此外，陶瓷粉末燒結(jié)的支撐層脆性大，防熱震能力差，容易熱 震碎裂。
[0011]中國(guó)專利CN103463871A，主題名稱為一種脫硝除塵玻璃纖維覆膜濾料，提出了與 專利CN105315000A相類似的技術(shù)方案，不同之處在于，專利CN103463871A中采用玻璃纖維 作為SCR催化劑的載體，采用聚四氟乙烯作為外表面過濾層，這樣的過濾層和支撐層組合， 雖然避免了專利CN105315000A中陶瓷粉末容易熱震的缺陷，但四氟乙烯的過濾層耐受溫度 有限，連續(xù)工況耐溫小于250°C，作為載體的玻璃纖維同樣具有耐溫不超過250°C的缺陷。所 以專利CN103463871A中的技術(shù)除了有機(jī)的過濾層不耐磨，容易破損外，整體耐溫性差，只能 在低溫區(qū)使用，如果不采用貴金屬催化劑，根本達(dá)不到應(yīng)有的脫硝效率，從而增加了不必要 的成本。
[0012] 因此，本申請(qǐng)人致力于提供一種新型的煙氣脫硝除塵的方法及系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 本發(fā)明的目的是提供一種煙氣脫硝除塵的方法及系統(tǒng)，煙氣脫硝除塵的方法工藝 簡(jiǎn)單，可以同時(shí)對(duì)煙氣進(jìn)行脫硝和除塵，且煙氣的脫硝除塵效率高，連續(xù)運(yùn)行生命周期長(zhǎng)。
[0014] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種煙氣脫硝除塵的方法，包括步驟：
[0015] S10:向所述煙氣中添加還原劑，得到第一煙氣，所述第一煙氣中包括粉塵、氮氧化 物及還原劑；
[0016] S20:使所述第一煙氣通過催化過濾組件，所述第一煙氣中的粉塵被攔截在所述催 化過濾組件的表面形成濾餅，所述第一煙氣中的還原劑和氮氧化物在所述催化過濾組件中 發(fā)生脫硝反應(yīng)生成氮?dú)狻⑺玫綕崈魺煔猓?br>[0017] S30:排出所述潔凈煙氣。
[0018]優(yōu)選地，所述的煙氣脫硝除塵的方法還包括步驟:S40:收集所述催化過濾組件的 表面的粉塵。
[0019] 優(yōu)選地，在步驟S10中，所述煙氣包括NOx，加入的所述還原劑與所述煙氣中的NOx的 摩爾比為1:1~1.1:1;和/或;在步驟S20中，所述第一煙氣中的還原劑在所述催化過濾組件 中發(fā)生脫硝反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)溫度為250~380°C;和/或;所述還原劑為氨氣、液氨或尿素溶液。
[0020] 優(yōu)選地，所述催化過濾組件為微孔結(jié)構(gòu)，設(shè)有多個(gè)用于所述第一煙氣通過的微過 濾孔，所述微過濾孔的孔徑沿著第一方向逐漸增大，所述第一方向?yàn)樗龅谝粺煔馔ㄟ^所 述催化過濾組件的方向。
[0021] 優(yōu)選地，所述催化過濾組件為微孔結(jié)構(gòu)，設(shè)有多個(gè)用于所述第一煙氣通過的微過 濾孔，所述過濾孔的總體積占所述催化過濾組件的總體積的80%。
[0022] 優(yōu)選地，所述催化過濾組件的過濾精度級(jí)別范圍為0. Ιμπι~ΙΟμπι。
[0023] 優(yōu)選地，所述催化過濾組件包括燒結(jié)陶瓷纖維和催化劑，所述催化劑燒結(jié)負(fù)載于 所述燒結(jié)陶瓷纖維上。
[0024] 優(yōu)選地，所述催化劑包括活性組分及載體，其中，所述活性組分包括V205和W03，所 述載體為Ti〇2,在所述催化劑中，V2〇5的重量比為1~5%，W〇3的重量比為5~10%，其余均為 Ti02〇
[0025] 優(yōu)選地，所述催化劑包括活性組分及載體，其中，所述活性組分包括V205和Mo0 3，所 述載體為Ti〇2,在所述催化劑中，V2〇5的重量比為1~5%，Mo〇3的重量比為5~10%，其余均 為Ti0 2。
[0026] 優(yōu)選地，所述催化劑為納米級(jí)催化劑;和/或;在所述催化層中，所述催化劑所占的 重量比為20~30%，其余為所述燒結(jié)陶瓷纖維。
[0027] 本發(fā)明還公開了一種煙氣脫硝除塵的系統(tǒng)，其包括:反應(yīng)器;進(jìn)氣管道，與所述反 應(yīng)器連通;還原劑添加器，與所述進(jìn)氣管道連通，用于向所述進(jìn)氣管道中的煙氣添加還原劑 得到第一煙氣;催化過濾組件，設(shè)置在所述反應(yīng)器中，用于攔截所述第一煙氣中的粉塵及催 化所述第一煙氣發(fā)生脫硝反應(yīng)。
[0028] 優(yōu)選地，所述煙氣脫硝除塵的系統(tǒng)還包括:反吹掃裝置，固定在所述反應(yīng)器上，且 位于所述催化過濾組件的上方，用于吹落所述催化過濾組件表面的濾餅;粉塵收集裝置，位 于所述反應(yīng)器的下方，用于收集所述濾餅。
[0029] 優(yōu)選地，所述煙氣脫硝除塵的系統(tǒng)還包括:一壓力感應(yīng)器，設(shè)置在所述催化過濾組 件上，所述壓力感應(yīng)器用于感應(yīng)所述催化過濾組件內(nèi)外的壓差是否超過第一預(yù)設(shè)值，若超 過，則開啟所述反吹掃裝置。
[0030] 本發(fā)明的煙氣脫硝除塵的方法及系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)以下至少一種有益效果：
[0031] 1、本發(fā)明的煙氣脫硝除塵的方法通過向煙氣中添加還原劑得到第一煙氣，并使第 一煙氣通過催化過濾組件，第一煙氣中的粉塵被過濾在催化過濾組件的表面形成濾餅，其 中的氮氧化物和還原劑在催化過濾組件的催化作用下發(fā)成脫硝反應(yīng)，本發(fā)明的煙氣脫硝除 塵的方法步驟簡(jiǎn)單，且脫硝除塵效率高；
[0032] 2、本發(fā)明的煙氣脫硝除塵的方法通過定時(shí)收集催化過濾組件的表面的粉塵，可以 有效清潔催化過濾組件，從而在一定程度上保證催化過濾組件的催化過濾效果；
[0033] 3、本發(fā)明的煙氣脫硝除塵的方法中的催化過濾組件為微孔結(jié)構(gòu)，包含多個(gè)微過濾 孔，且微過濾孔的孔徑沿著第一煙氣通過微過濾孔的方向逐步增加，這種結(jié)構(gòu)可以有效避 免在濾餅形成初期，粉塵對(duì)催化過濾組件的深層污染；
[0034]