xử lý nox bằng công nghệ scr với hệ xúc tác v2o5

XỬ LÝ NOX BẰNG CÔNG NGHỆ SCR VỚI HỆ XÚC TÁC V2O5/TIO2 GVHD: Ths.Vương Thanh Huyền Nhóm sinh viên thực hiện: 1..  NOx nhiên liệu fuel-NOx Trong môi trường oxi hóa NCO tạo ra NO và

XỬ LÝ NOX BẰNG CÔNG NGHỆ SCR

VỚI HỆ XÚC TÁC V2O5/TIO2

GVHD: Ths.Vương Thanh Huyền

Nhóm sinh viên thực hiện:

1 Nguyễn Hữu Tùng Anh

2 Nguyễn Tùng Anh

3 Nguyễn Đình Đạo

4 Lưu Xuân Bách

5 Nguyễn Trường Giang

6 Hoàng Văn Hiếu

1 Giới thiệu chung về NOx

NOx là tên gọi chung của oxyde nitơ gồm các chất NO,

NO2 và N2O, N2O3, N2O4, N2O5

1.1 Nitơ IV Oxit – NO 2

1.1.2 Nitrô Oxit – N 2 O

1.1.3 Nitơ monoxit –NO

2 Nguồn gốc phát sinh NOx và ảnh hưởng 2.1 Nguồn gốc

2.1.1 Nguồn gốc tự nhiên

Oxit nitric được tạo ra trong cơn giông khi có sét

N2 + O2 → 2NO (tia lửa điện)

3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO

2.1.2 Nguồn gốc sinh học

2.1.3 Các nguồn công nghiệp

 NOx nhiệt (thermal-NOx)

Được hình thành do sự đốt cháy của hỗn hợp oxi và

các phản ứng xảy ra như sau:

N2 +O.→ NO + N (1)

NO + N.→ N2 + O. (2)

NO + O. → N. +O2 (3)

N. + O2→ NO + O. (4)

N. + OH→ NO+H. (5)

NO+H.→ N. +OH (6)

 NOx nhiên liệu (fuel-NOx)

Trong môi trường oxi hóa NCO tạo ra NO và CO

 NOx sớm (prompt- NOx)

khí với các gốc hydrocacbon,CHi (i=0-2) được sinh ra

từ nhiên liệu trong môi trường ít oxi

Trong môi trường oxi hóa HCN tiếp tục phản ứng như trong cơ chế tạo thành NOx nhiên liệu

Cơ chế của quá trình tạo thành NOx sớm cũng xảy ra

ở nhiệt độ thấp vì thế để hạn chế sự tạo thành NOx

sớm người ta sẽ tăng tốc độ nạp của hỗn hợp nhiên liệu –không khí

2.2 Ảnh hưởng của NOx

3 Tổng quan các phương pháp xử lý No x

3.1 Phương pháp hấp phụ

nhiên

 Hiệu quả hấp phụ:

nổ.Ngoài ra, than có độ bền cơ học thấp và khi phục hồi

độ bền cơ học kém

Yếu tố cơ bản xác định kinh tế của quá trình là lưu lượng oxi già (vào khoảng 6kg/tấn axit)

Để thúc đẩy quá trình có thể dùng chất xúc tác.Hiệu quả

xử lý có thể đạt 97%

3.2.2 Hấp thụ bằng kiềm

Người ta sử dụng nhiều dung dịch kiềm và muối khác

theo phương trình phản ứng sau:

3.2.3 Hấp thụ chọn lọc

Phương trình phản ứng tạo thành các phức sau:

3.2.4 Phương pháp hấp thụ đồng thời SO 2 và NO x

3.3 Xử lý NO X bằng phương pháp xúc tác và nhiệt

Bản chất của quá trình xúc tác là để làm sạch khí và thực hiện các tương tác hóa học nhằm chuyển hóa chất độc

thành sản phẩm khác với sự có mặt của chất xúc tác đặc biệt

3.3.1 Khử oxit nitơ có xúc tác và nhiệt độ cao

xúc tác

Chất khử là metan, khí tự nhiên, khí than hoặc khí dầu

 Bản chất quá trình khử được biểu diễn bằng các phản ứng sau:

kiếm và rẻ

3.3.3 Phân hủy NO x bằng chất khử dị thể

trên vật liệu rắn có chứa cacbon như than, than cốc, grafit Các bon đóng vai trò xúc tác và nhiên liệu

3.3.4 Phân hủy NO x bằng chất khử đồng thể và dị thể không có xúc tác

 Sử dụng cacbanic ở dạng dung dịch với nước hoặc

hủy Tuy nhiên, vận tốc không lớn và hiệu quả làm sạch không quá 80%

chất mang xốp hay được ép cùng với nó.Hiệu quả xử lý

3.4 So sánh công nghệ xử lý NOx SCR với SNCR

• Nhiệt độ phản ứng >800 0 C

• Sử dụng chất xúc tác để giảm nhiệt độ phản ứng khử NOx về

N2

• Khi có mặt chất xúc tác, nhiệt

độ phản ứng sẽ xảy ra trong khoảng 180 – 450 độ C

Cơ chế phản ứng

• ở nhiệt độ > 800-980 0 C, cho dd ure vào hỗn hợp khí thải thì có các pt pư:

• Các chất xúc tác thường sử dụng là: V2O5, zeolit mang kim loại, TiO2, hỗn hợp oxit kim loại chuyển tiếp…

6NO + 4NH3 → 5N2 + 6H2O 4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 2H2O

6 NO2 + 8NH3 → 7N2 + 12H2O 2NO2 + 4NH3 + O2 → 3N2 + 6H2O

Đặc điểm Chi phí đầu tư và vận hành thấp

nhưng hiệu quả lại không cao

• Không phát sinh sp phụ cần phải xử lý

• Kết cấu đơn giản, dễ lắp đặt

• Chi phí thấp

• Khử được 80% NOx với tỷ lệ

NH3/NOx là 0,81 – 0,82

Quy trình • B1: Khử NOx ở nhiệt độ cao

• B2: Trao đổi nhiệt

• B3: Tách bụi thô

• B4: XL cuối cùng để tách nốt bụi nhỏ và khí độc khác

• B1: Trao đổi và ổn định nhiệt

• B2: Trộn khí

• B3: Oxi hóa khử có xúc tác tại tháp xúc tác có chọn lọc

• B4: điều hòa và thải

3.5 Sơ đồ công nghệ SCR và SNCR 3.5.1 Sơ đồ công nghệ SNCR

3.5.2 Sơ đồ công nghệ SNCR