Железосодержащий катализатор денитрификации: эффективное решение для термической энергетики и обработки химических дымовых газов
В обработке дымовых газов в таких отраслях, как теплоэнергетика и химическая промышленность, снижение выбросов оксидов азота (NOx) имеет решающее значение для соблюдения экологических стандартов. Традиционные ванадий-титановые катализаторы денитрификации имеют серьёзные недостатки: узкий температурный диапазон (300–400°C), каталитическая эффективность ниже 50% при низких температурах, а также биотоксичность ванадия, что приводит к высоким расходам на утилизацию отработанных катализаторов. В последние годы стали применяться железосодержащие сотовые катализаторы денитрификации
В процессе очистки дымовых газов в таких отраслях, как теплоэнергетика и химическая промышленность, снижение выбросов оксидов азота (NOx) играет ключевую роль для соблюдения экологических норм. Традиционные ванадий-титановые катализаторы денитрификации обладают серьёзными недостатками: узким температурным диапазоном (300–400°C), каталитической эффективностью ниже 50% при низких температурах, а также биотоксичностью ванадия, что приводит к высоким затратам на утилизацию отработанных катализаторов. В последние годы железосодержащие сотовые катализаторы денитрификации, обладающие преимуществами широкого температурного диапазона, высокой эффективности и экологической безопасностью, стали центральной темой модернизации технологий очистки дымовых газов. Новый железосодержащий катализатор позволяет преодолеть производственные ограничения за счёт сочетания «модификации активного компонента и оптимизации структуры носителя». В основе катализатора лежит Fe₂O₃, который допирован редкоземельными элементами, такими как Ce и Mn, что способствует корректировке электронной структуры и расширяет рабочий температурный диапазон до 200–450°C. Даже при 250°C он обеспечивает степень удаления NOx на уровне 92%, что делает его пригодным для работы на пониженной нагрузке на тепловых электростанциях, а также при колебаниях температуры дымовых газов в установках химического крекинга. В качестве носителя используется пористая структура из кордиеритовых сот, которая увеличивает удельную поверхность до 120 м²/г, снижая сопротивление потоку дымовых газов и уменьшая энергопотребление вентиляторов на 15%. Практические результаты применения уже достигнуты: после модернизации одной из теплоэлектростанций мощностью 2×660 МВт с использованием железосодержащего катализатора уровень выбросов NOx стабильно оставался ниже 30 мг/м³, что позволило продлить срок службы ванадий-содержащих катализаторов на два года (с трёх до пяти лет) и снизить ежегодные расходы на замену катализаторов на 4 млн юаней. Кроме того, в проекте по очистке дымовых газов крекинговой печи углехимической компании катализатор успешно выдержал условия с высоким содержанием серы (концентрация SO₂ — 800 мг/м³), исключив необходимость дополнительной предварительной десульфуризации и сократив общие затраты на обработку на 28%.
В будущем, по мере оптимизации катализатора в сочетании с технологией низко-NOx сжигания, железосодержащие денитрификационные катализаторы будут дополнительно адаптироваться к потребностям обработки ещё более низких концентраций NOx, обеспечивая надёжную техническую поддержку теплоэнергетической и химической промышленности в достижении двойных целей — «соблюдение экологических норм и снижение затрат при повышении эффективности».
Рекомендуется
Хастеллой: материал-защитник в экстремальных условиях
