CuO脫硫脫氮一體化技術
Cuo作為活性組分同時脫除煙氣中SO2和NOx已得到較深入的研究,其中以CuO/Al2O3和CuO/SiO2為主。CuO含量通常占4%~6 %,在300~450℃的溫度范圍內,與煙氣中的SO2發生反應,形成的CuSO4,CuO對選擇性催化還原NOx有很高的活性。吸附飽和的CuSO4被送去再生。再生過程一般用H2或CH4氣體對CuSO4進行還原,釋放的SO2可制酸,還原得到的金屬銅或Cu2S再用煙氣或空氣氧化,生成的CuO又重新用于吸附一還原過程。該工藝能達到90%以上SO2脫除率和75%~80%的NOx脫除率。
CuO脫硫脫氮一體化工藝流程如圖所示。
在吸收塔中,溫度大約為400℃以下,SO2與CuO反應生成硫酸銅。同時,氧化銅和硫酸銅作為催化劑,通過向煙氣中加入氨,在大約400℃時,就可脫除NOx。反應式如下。
SO2+CuO+1/2O2=CuSO4
4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O
2NO2+4NH3+O2=3N2+6H2O
吸收了硫的吸收劑被送人再生器,再加熱到480℃,用甲烷作還原劑生成濃縮的SO2氣體。
CuSO4+1/2CH4=Cu+SO2+1/2CO2+H2O
Cu+1/2O2=CuO
還原得到的金屬銅用空氣或煙氣氧化,再生后CuO又循環到反應器中。用克勞德法使濃縮后的SO2氣體轉化成單質硫。
CuO法至今還沒有工業化的報道,主要原因在于CuO在不斷的吸附、還原和氧化過程中,活性逐步下降,經過多次循環之后就失去了作用。載體Al2O3。長期處在含SO2的氣氛中也會逐漸失活。此外,雖然脫硫脫氮是在一個反應器中完成的,但后處理過程比較復雜。
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