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由于CO对人类身体健康和自然环境的损害较大,其已成为六大标准大气污染物之一。从工业革命开始,人类活动便前所未有地撼动了地球的自然平衡。碳循环体系的破坏,引发了世界对全球变暖、北极冰雪融化、美国极热灾害、海平面上升等后果的思考。但一氧化碳在我们眼里,同样是可造福人类的核心资源。针对冶金行业烟气特点,公司自主研发的CO无害化催化剂是一种可以深度净化、催化的能源材料。该系列催化剂由过渡金属组成,为多元金属氧化物体系,具有催化效率高、净化性能强、操作温区宽、使用寿命长、应用场景广泛、使用安全,操作方便、成本康等优点。它适用于各种烟气处理场景,具备极高的附加值和应用量级,在实现CO污染物催化净化的同时,将助力企业推进节能减排,实现企业的绿色可持续发展。
应用场景
钢铁行业是CO的主要来源之一,所排放的CO主要来自以下三个方面:
一、烧结机、高炉热风炉、轧钢加热炉、石灰窑、自备电厂燃烧过程中,煤、焦炭、高炉煤气、转炉煤气不完全燃烧产生的CO;
二、高炉上料均压放散、高炉休风放散、轧钢加热炉反吹煤气灯生产作业过程中所排放的CO;
三、高炉煤气、转炉煤气在没有下游煤气用户的情况下,煤气排放的CO。
工艺流程/原理
CO废气的有效处置方法之一便是将其氧化为CO2,CO氧化过程中会同时释放大量热能,公司利用独有的催化技术将CO在中低温条件下实现氧化,同时将反应过程中的放热直接用于烟气升温进而取代采用引入外部热源达到满足SCR脱硝所需热量。由于CO氧化过程为放热过程,根据动力热力学相关参数进行计算,1mol CO完全氧化成CO2所释放能量为283KJ,1m³空气升温1℃需要吸收热能12.9KJ,因此根据公式Q=CmΔt理论计算可得出,1mol CO完全氧化释放的热能可使1m³空气升温约218℃。它适用于各种烟气处理场景,具备极高的附加值和应用量级,在实现CO污染物催化净化的同时,将助力企业推进节能减排,实现企业的绿色可持续发展。
钢铁行业属于国之命脉,预计在未来15~20年内我国对钢铁需求持续处于高位,不解决CO的治理问题直接影响行业向前发展。CCH基本适用于钢铁行业中各个工序脱除CO,如烧结、焦炉、球团等。
工艺流程/原理
将脱硫和除尘后的烟气通过引风机抽入烟道内,烟气进入GGH换热器冷端预热,烟气预热至220℃后再经过热风炉系统,利用高炉煤气对流经的烟气进行加热,使烟气温度上升至250℃左右,达到催化剂反应温度范围。之后烟气进入CCH,催化剂在高温气氛中氧化CO为CO2,释放大量热量。
项目优势
脱硫效率高:碳催化省煤器对CO的脱除效率可稳定在80%左右,最高可达99%,实现深度脱除CO,助力企业节能减排;
成本低:CCH能将工业烟气中的CO转化为CO2,同时释放热量,提高流经的烟气温度,为后续协同脱硝提供了有利条件,节省了高炉煤气,降低了脱硝的运行成本。
减污降碳
CCH可以与当前传统的SCR技术相融合,两者结合使用后,能利用CCH的高热值为后端的SCR提供热量,节省高炉煤气的费用,当烟气量大并温度高时,可省去SCR中的热风炉系统,节省工艺能耗,降低运行成本。CCH在实现CO污染物催化净化的同时,助力企业推进节能减排,实现企业绿色可持续发展,真正起到减污降碳的作用,对我国双碳发展起到重要意义。
工艺流程/原理
催化剂在高温状态中氧化CO为CO2,同时释放热量。从CCH出来的高温烟气进入SCR脱硝系统,此时烟气温度在280℃左右,达到脱氮催化剂反应条件,NH3与烟气中的NOX反应生成N2和H2O。脱NOX后的烟气经出口烟道进入GGH换热器热端,温度降至110-130℃后由烟囱排出。CCH反应生成的热量将流经的烟气温度提高35-50℃,有效实现了热量的循环,使整个工艺的热量形成闭环。
应用场景
项目优势
碳无害化
碳催化式省煤器的研发初衷在于2018年河北省对于钢铁行业烟气中CO排放浓度的限制,往后三年内各省市相继出台了多项相关政策和实施方案来制约钢铁行业CO的排放,同时国家的“双碳”目标也在加速推进。通过CCH,CO在高温下经催化氧化为CO₂,达到碳无害化。CCH适用于电力、钢铁、水泥、窑炉等行业,且对烟气中CO含量没有限制。
工艺流程/原理
公司自主研发的非贵金属多相催化剂,该催化剂能够降低CO自发氧化所需的活化能,使CO在催化剂表面及内部自发进行气-固相催化反应。整个反应过程经历吸附、解离、反应、去吸附四个步骤,最终完成在中低温环境下CO高效转变为CO₂的氧化过程,同时释放出大量热能,实现烟气中CO污染物减排。
项目优势
碳催化省煤器的整体设备紧凑,结构简单,占地面积小,既适用于单独脱除CO,也能在SCR的基础上实现轻松改造。在SCR改造中,设计了两种布置方式,外置式和内置式。外置式在入口处和出口处设置阀门,灵活启停,便于更换催化剂和分别检修设备。内置式改造更为简单,改造成本低,CCH和SCR同时启停。CCH采用N+1的模块化布置方式,优化了运输和安装效率,提高精度和经济性,可用于各种规格的工业烟气治理。