CuO脱硫脱氮一体化技术
Cuo作为活性组分同时脱除烟气中SO2和NOx已得到较深入的研究,其中以CuO/Al2O3和CuO/SiO2为主。CuO含量通常占4%~6 %,在300~450℃的温度范围内,与烟气中的SO2发生反应,形成的CuSO4,CuO对选择性催化还原NOx有很高的活性。吸附饱和的CuSO4被送去再生。再生过程一般用H2或CH4气体对CuSO4进行还原,释放的SO2可制酸,还原得到的金属铜或Cu2S再用烟气或空气氧化,生成的CuO又重新用于吸附一还原过程。该工艺能达到90%以上SO2脱除率和75%~80%的NOx脱除率。
CuO脱硫脱氮一体化工艺流程如图所示。
在吸收塔中,温度大约为400℃以下,SO2与CuO反应生成硫酸铜。同时,氧化铜和硫酸铜作为催化剂,通过向烟气中加入氨,在大约400℃时,就可脱除NOx。反应式如下。
SO2+CuO+1/2O2=CuSO4
4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O
2NO2+4NH3+O2=3N2+6H2O
吸收了硫的吸收剂被送人再生器,再加热到480℃,用甲烷作还原剂生成浓缩的SO2气体。
CuSO4+1/2CH4=Cu+SO2+1/2CO2+H2O
Cu+1/2O2=CuO
还原得到的金属铜用空气或烟气氧化,再生后CuO又循环到反应器中。用克劳德法使浓缩后的SO2气体转化成单质硫。
CuO法至今还没有工业化的报道,主要原因在于CuO在不断的吸附、还原和氧化过程中,活性逐步下降,经过多次循环之后就失去了作用。载体Al2O3。长期处在含SO2的气氛中也会逐渐失活。此外,虽然脱硫脱氮是在一个反应器中完成的,但后处理过程比较复杂。
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