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本實(shí)用新型提供一種強(qiáng)化除硝除汞反應(yīng)裝置，其特征在于，包括:順次串聯(lián)連接的入口煙道(1)、SCO 反應(yīng)器(2)、噴氨裝置(3)和 SCR 反應(yīng)器(4)，所述 SCO 反應(yīng)器(2)內(nèi)部設(shè)有 SCO 催化劑，所述 SCR 反應(yīng) 器(4)內(nèi)部設(shè)有 SCR 催化劑;Hg 氧化反應(yīng)器(5)，

本發(fā)明公開(kāi)了一種用于硝汞協(xié)同控制的催化劑及其制備方法，所述催化劑由以下質(zhì)量百分比計(jì)的組分制成：載體：TiO272-98.6％，活性組分：V2O50.1-5％、WO31-10％、Cr2O30.1-5％和Nb2O50.1-5％，助催化劑0.1-3％。本發(fā)明可用于煙氣中氮氧化物的還原同時(shí)將零價(jià)汞氧化成二價(jià)汞然后加以控制，具有較高脫硝性能的同時(shí)具備高的汞氧化性能，相比于目前商用SCR催化劑，很大程度上提高了催化劑的汞氧化率，可以適應(yīng)我國(guó)燃煤電廠中脫汞的要求，且SO2/SO3轉(zhuǎn)化率較低，并且有較好的抗中毒能力，是一種低成本、高性能的新型催化劑。

本發(fā)明公開(kāi)了一種用于脫硝脫汞的復(fù)合催化劑，包括質(zhì)量百分比 30～40％的 TiO2，57～68％的殼聚糖，2～3％的助催化劑，助催化劑為 CuO、MnO2 及 CeO2 中的一種或其組合。制備上述催化劑的方法為：(1)將質(zhì)量份 57～68 殼聚糖加入醋酸溶液中并攪拌使之充分溶解；(2)向殼聚糖醋酸溶液中加入質(zhì)量份 30～40 的 TiO2 和 2～3 的助催化劑，然后使用 NaOH 溶液調(diào)節(jié) pH 值至 9～12，并使用磁力攪拌、

針對(duì)傳統(tǒng)SCR脫硝催化劑難以適應(yīng)我國(guó)高硫、高灰、高汞燃煤煙氣而導(dǎo)致的 催化劑失活、使用壽命縮短、脫硝成本增加等問(wèn)題，以及實(shí)現(xiàn)燃煤煙氣協(xié)同脫硝 脫汞目標(biāo)，在“國(guó)家科技支撐計(jì)劃"、“國(guó)家863計(jì)劃”等項(xiàng)目支持下，重慶大 學(xué)與國(guó)家電投集團(tuán)遠(yuǎn)達(dá)環(huán)保工程有限公司、國(guó)家電投集團(tuán)遠(yuǎn)達(dá)環(huán)保催化劑有限公 司通力合作，開(kāi)發(fā)了具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、集多項(xiàng)核心技術(shù)于一體、適應(yīng)我國(guó) 惡劣燃煤煙氣條件的脫硝脫汞催化劑配方及制備關(guān)鍵技術(shù)。主要取得以下創(chuàng)新性 成果： （1） 率先建立了高硫高灰高汞燃煤煙氣條件下催化劑中毒失活機(jī)理模型， 開(kāi)發(fā)出適應(yīng)我國(guó)復(fù)雜燃煤煙氣的耐磨抗中毒鈦鴿-堇青石復(fù)合催化劑載體； （2） 揭示了汞在燃煤煙氣中的熱力學(xué)特性和遷移行為，建立了汞在脫硝過(guò) 程中的吸附與氧化機(jī)制，開(kāi)發(fā)出了適應(yīng)高硫高灰高汞煙氣的寬尺度協(xié)同脫硝脫汞 催化劑； （3） 建立了我國(guó)典型煤種汞分布與賦存形態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)，開(kāi)發(fā)了汞高效吸附氧 化設(shè)計(jì)平臺(tái)，構(gòu)建了針對(duì)不同煤質(zhì)條件的協(xié)同脫硝脫汞催化劑設(shè)計(jì)與快速響應(yīng)系 統(tǒng)； （4） 開(kāi)發(fā)出協(xié)同脫硝脫汞復(fù)合載體催化劑制備關(guān)鍵技術(shù)與生產(chǎn)工藝，建立 了具有國(guó)際先進(jìn)水平的脫硝脫汞試驗(yàn)平臺(tái)，構(gòu)建了催化劑運(yùn)行智能監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)。 本項(xiàng)目研制的新型脫硝脫汞催化劑脫硝率、汞氧化率、耐磨性、使用壽命等指標(biāo) 達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，其它性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

目前，乙炔法生產(chǎn)PVC的催化劑，幾乎全部采用氯化汞催化劑。大量使用汞觸媒帶來(lái)的結(jié)果，不僅是汞資源的迅速枯竭，更重要的是惡劣的環(huán)境污染，汞污染造成的連鎖反應(yīng)，對(duì)人類(lèi)生活產(chǎn)生了極大的負(fù)面影響。 為確保我國(guó)乙炔法PVC和氯堿產(chǎn)業(yè)的安全發(fā)展，有序推進(jìn)汞減排，有關(guān)部門(mén)的對(duì)策是：2012 年，實(shí)現(xiàn)電石法PVC行業(yè)低汞觸媒普及率達(dá)到50%，并全部合理回收廢汞觸媒；到2015 年，全行業(yè)全部使用低汞觸媒，廢汞觸媒回收率達(dá)到100%。 南開(kāi)大學(xué)與國(guó)內(nèi)重要PVC生產(chǎn)企業(yè)合作，工業(yè)放大制備的

本成果創(chuàng)造性地提出了一種可再生磁珠高效脫汞技術(shù)。基于創(chuàng)新性提出的“以廢治毒”思想，利用煤灰中磁珠制備可再生高效汞吸附劑，發(fā)明了可再生吸附劑噴射脫汞工藝系統(tǒng)。 據(jù)報(bào)道，煤中含鐵礦物成分經(jīng)燃燒后形成Fe2O3、Fe3O4，會(huì)同飛灰一并進(jìn)入煙氣管道，形成具有鐵磁性的顆粒物。此類(lèi)顆粒物因其較強(qiáng)的鐵磁性，可利用磁選機(jī)實(shí)現(xiàn)分篩，所以具有作為磁性脫汞吸附劑載體的潛力。磁珠中所含鐵尖晶石具有一定的催化氧化活性，可以將單質(zhì)汞轉(zhuǎn)化為二價(jià)汞。但是，該性質(zhì)受磁珠化學(xué)組分差異的影響，表現(xiàn)出不穩(wěn)定性。因此，需要進(jìn)一步改性活化，以提高其汞吸附能力。 本技術(shù)利用銅氯基催化氧化作用，令汞單質(zhì)與磁珠表面銅氯基活性位點(diǎn)通過(guò)化學(xué)吸附相結(jié)合，生成二價(jià)汞附著于磁珠表面，實(shí)現(xiàn)氣態(tài)汞的顆粒化，再利用后續(xù)顆粒物捕集裝置協(xié)同脫除煙氣中汞。 該技術(shù)通過(guò)在煙氣處理系統(tǒng)中嵌入磁珠分選、活化和噴射系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)吸附劑在線(xiàn)制備與應(yīng)用，能夠顯著減少脫汞工藝流程，降低技術(shù)成本。 圖4 磁珠改性制備系統(tǒng) 圖5 汞回收裝備 【技術(shù)優(yōu)勢(shì)】 1000MW燃煤機(jī)組磁珠脫汞示范項(xiàng)目應(yīng)用效果顯示，汞脫除效率維持在95%以上，排放煙氣汞濃度為0.4µg/m3，遠(yuǎn)低于國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，且能夠滿(mǎn)足國(guó)際《關(guān)于汞的水俁公約》限值。高品質(zhì)鐵磁性礦物和汞回收也屬于該技術(shù)重要一環(huán)，由此產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益能夠抵扣脫汞成本，壓縮靜態(tài)投資回收期低至2年以下。 相較于同類(lèi)技術(shù)，可再生磁珠脫汞技術(shù)屬于高投資回報(bào)項(xiàng)目，具有強(qiáng)勁市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，有助于形成汞的產(chǎn)業(yè)閉環(huán)，完善工業(yè)煙氣汞處理整體產(chǎn)業(yè)鏈，將原有排汞致污企業(yè)，轉(zhuǎn)型為可持續(xù)循環(huán)的綠色生產(chǎn)企業(yè)。隨著該項(xiàng)技術(shù)的推廣應(yīng)用，將對(duì)我國(guó)電力、冶金、建材等等行業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展，改善汞污染治理現(xiàn)狀，提升大國(guó)地位和國(guó)際形象，產(chǎn)生積極的影響和作用，具有十分顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。 【技術(shù)指標(biāo)】 目前，美、歐盟等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)300MW以上燃煤機(jī)組煙氣汞排標(biāo)準(zhǔn)為<1～4µg/m3，而我國(guó)頒發(fā)的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中，燃煤電廠汞排放濃度限定在<30µg/m3水平，隨著全球《關(guān)于汞的水俁公約》持續(xù)推進(jìn)，我國(guó)汞排放限值將進(jìn)一步收緊。基于1000MW燃煤機(jī)組的可再生磁珠脫汞示范系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)煙氣汞的超低排放，綜合脫汞效率維持在95%以上，汞排放濃度為0.4µg/m3，滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)外各區(qū)域煙氣汞排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

        成熟度：技術(shù)突破         一種安全、可靠、光強(qiáng)穩(wěn)定的數(shù)字化超高壓汞燈曝光光源控制器，驅(qū)動(dòng)功率高達(dá)3kW，功率調(diào)整步長(zhǎng)小于5W，光強(qiáng)穩(wěn)定性誤差不高于0.3%@30min，汞燈觸發(fā)成功率高于90%。         意向開(kāi)展成果轉(zhuǎn)化的前提條件：中試放大及產(chǎn)業(yè)化工藝開(kāi)發(fā)資金支持

一、 項(xiàng)目簡(jiǎn)介NOX作為一種主要的空氣污染物會(huì)造成一系列的環(huán)境問(wèn)題，例如光化學(xué)煙霧、酸雨、地表水富營(yíng)養(yǎng)化、臭氧層破壞等。如何有效的消除氮氧化物引起了全球的關(guān)注，也是我國(guó)大氣環(huán)保中的重點(diǎn)。人類(lèi)活動(dòng)產(chǎn)生的NOX主要是由燃燒所致，目前, 減少燃燒煙氣中的NOX排放主要有燃燒控制和煙氣脫硝兩種措施。各種控制方法中選擇性催化還原法（SCR）由于兼顧經(jīng)濟(jì)和效率成為火電廠等固定源主要的脫硝技術(shù)。其主要技術(shù)是在催化劑作用下，用NH3、尿素或者其他烴類(lèi)為還原劑，把NO、NO2還原為N2和H2O。但是，傳統(tǒng)的脫硝方式存在一些問(wèn)題：受催化劑活性溫度限制的要求，傳統(tǒng)SCR裝置一般安裝在除塵器和脫硫塔的上游以滿(mǎn)足最佳催化溫度為350-400℃的要求。這種安裝方式會(huì)使得煙氣中含有大量的飛灰和SO2，造成催化劑活性的降低和使用壽命的縮短，且增加了現(xiàn)有鍋爐脫硝改造的難度。有的煙氣脫硝SCR裝置也安裝在除塵器之后，但需要安裝煙氣再熱系統(tǒng)才能滿(mǎn)足反應(yīng)溫度的要求，這樣就帶來(lái)能耗增加，從而影響經(jīng)濟(jì)性。因此，研究低溫SCR脫硝技術(shù)，保證其在250℃甚至更低的溫度下運(yùn)行，使得SCR反應(yīng)器可以安裝在電除塵和脫硫塔之后，具有重要意義。迄今為止，我們的實(shí)驗(yàn)研究已經(jīng)獲得重要進(jìn)展，即獲得了在150～250℃之間脫硝效率超過(guò)80%的催化劑，其脫硝效率和傳統(tǒng)脫硝方式相當(dāng)，但溫度卻大大降低，應(yīng)用前景非常廣闊 。二、 項(xiàng)目技術(shù)成熟程度已完成低溫SCR脫硝催化劑的性能實(shí)驗(yàn)工作。三、 技術(shù)指標(biāo)在150～250℃之間，催化劑的脫硝效率超過(guò)80%。四、 市場(chǎng)前景在鍋爐等燃燒設(shè)備需要脫硝的地方都可以應(yīng)用，市場(chǎng)前景廣闊。五、 規(guī)模與投資需求投資規(guī)模1000萬(wàn)元，廠房及設(shè)備設(shè)施需求等。六、 生產(chǎn)設(shè)備溶解池、干燥爐、金屬切割、焊接等。七、 效益分析按每年生產(chǎn)2000噸計(jì)算，可獲利約2000-3000萬(wàn)。八、 合作方式技術(shù)入股，技術(shù)轉(zhuǎn)讓等形式。九、 項(xiàng)目具體聯(lián)系人及聯(lián)系方式項(xiàng)目負(fù)責(zé)人和聯(lián)系人：茍湘，電話(huà)：13652167898，郵箱：[email protected] 。

項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介:南開(kāi)大學(xué)李偉課題組與宜賓天原集團(tuán)股份有限公司、湖南新晃新中化工有限責(zé)任公司合作所開(kāi)發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型低汞觸媒各項(xiàng)性能指標(biāo)完全符合低汞觸媒行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) HG/T4192-2011 要求，工業(yè)運(yùn)行情況穩(wěn)定，在轉(zhuǎn)化率、選擇性及使用壽命上具有優(yōu)勢(shì)，且其制備方法創(chuàng)新，制備工藝簡(jiǎn)單，綠色環(huán)保，已通過(guò)中國(guó)石化聯(lián)合會(huì)組織的技術(shù)鑒定，具備向行業(yè)內(nèi)進(jìn)一步擴(kuò)大推廣優(yōu)勢(shì)，在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先水平。應(yīng)用范圍:本項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的低汞催化劑反應(yīng)轉(zhuǎn)化率，選擇性均達(dá)到 99%以上，使用壽命超過(guò) 8000 小時(shí)，活性組分氯化汞質(zhì)量百分含量 6%以下，在萬(wàn)噸級(jí) PVC 工業(yè)裝備上已裝填催化劑 100 余噸，生產(chǎn)出合格產(chǎn)品 10萬(wàn)余噸，創(chuàng)造產(chǎn)值近 7 億元。該技術(shù)催化劑量產(chǎn)投資規(guī)模為 5000 萬(wàn)。 基于本技術(shù)的產(chǎn)品表觀密度可達(dá) 40-100Kg/m3，具有質(zhì)輕、價(jià)廉，優(yōu)良的保溫隔熱和隔音性能；優(yōu)良的阻燃性能（可達(dá) A 級(jí)或 B1 級(jí)）。本項(xiàng)目社會(huì)貢獻(xiàn)和經(jīng)濟(jì)效益在于優(yōu)質(zhì)的保溫材料是降低能耗改善大氣環(huán)境的重要環(huán)節(jié)，可以為減少城市霧霾作貢獻(xiàn)，需求量巨大，經(jīng)濟(jì)效益可觀。效益分析:選擇硅烷偶聯(lián)劑作為表面活性劑以及特殊金屬氯化物對(duì)煤質(zhì)炭進(jìn)行預(yù)處理，使活性炭表面羥基官能團(tuán)轉(zhuǎn)化為其他與特定金屬離子有強(qiáng)結(jié)合力的官能團(tuán)，大幅提升活性組分負(fù)載牢固度，提高觸媒抗積碳能力，同時(shí)也有效提高了活性組分的分散性，并有效做到降低汞用量，降低助劑金屬用量，增強(qiáng)汞負(fù)載穩(wěn)定性，提高低汞觸媒活性及選擇性，延長(zhǎng)低汞觸媒使用壽命。該制備方法簡(jiǎn)便易行，適合工業(yè)化大生產(chǎn)的需求。

南開(kāi)大學(xué)李偉課題組與宜賓天原集團(tuán)股份有限公司、湖南新晃新中化工有限責(zé)任公司合作所開(kāi)發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型低汞觸媒各項(xiàng)性能指標(biāo)完全符合低汞觸媒行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) HG/T4192-2011 要求，工業(yè)運(yùn)行情況穩(wěn)定，在轉(zhuǎn)化率、選擇性及使用壽命上具有優(yōu)勢(shì)，且其制備方法創(chuàng)新，制備工藝簡(jiǎn)單，綠色環(huán)保，已通過(guò)中國(guó)石化聯(lián)合會(huì)組織的技術(shù)鑒定，具備向行業(yè)內(nèi)進(jìn)一步擴(kuò)大推廣優(yōu)勢(shì)，在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先水平。