咨詢熱線：
010-59795033
隨著大氣污染防治工作的不斷深入，環境空氣質量不斷好轉，國家對一氧化碳（CO）的排放要求也隨之提高。自2018年以來，河北、山西多地發布關于鋼鐵行業一氧化碳排放的治理要求。CO治理與管控內容主要包括三部分：一氧化碳回收治理設施、安裝一氧化碳在線監測系統，把一氧化碳控制納入日常考核。開展鋼鐵行業一氧化碳綜合治理，有效控制一氧化碳排放，對持續改善大氣環境質量非常重要。
針對一氧化碳治理，北科環境采用催化燃燒技術，將煙氣中的一氧化碳在催化劑表面進行完全氧化反應。該技術具有起燃溫度低、燃燒完全、出口一氧化碳濃度低的優點。此外，在催化過程中釋放大量反應熱，可代替熱風爐提供SCR脫硝催化所需的熱能和溫度，減少企業的能源消耗。
催化劑的高活性和穩定性以及工藝過程的開發是實現這一技術產業化應用的關鍵。自2020年開始，北科環境研發團隊通過對催化劑載體類型、載體成型工藝、活性組分、涂覆工藝等多項研究，并通過實驗室實驗、中試試驗、加速老化實驗，獲得高活性、高穩定性、耐雜原子的一氧化碳耐硫催化劑，打通了煙氣一氧化碳治理的難關，真正實現了高效治污、節能減排的綠色發展理念。
燒結煙氣主要成分為：N2、O2、CO2、CO，煙氣中CO濃度為6000～10000 mg/Nm3。CO在催化劑的作用下，實現低溫條件下將CO氧化為CO2，同時反應釋放大量熱能。反應產生的熱能通過換熱器提供給脫硫凈化后的煙氣，實現了脫硫煙氣升溫，達到脫硝SCR反應所需的溫度，不再需要熱風爐補熱，降低了能源消耗。
催化氧化原理：
CO在催化劑作用下，CO分子吸附在催化劑金屬氧化物表面發生催化反應，被氧化為CO2，并釋放出大量熱能。催化劑產生氧空位被還原，再被解離吸附的氧補充氧缺位而重新氧化，得以再生。CO（g） + 1/2 O2（g） = CO2 ΔH298 = -282.98 kJ/mol
催化性活性和穩定性曲線
從應用的角度，催化劑的耐硫穩定性問題是催化劑在煙氣治理領域的一塊短板，北科環境研發團隊進行了耐硫燃燒催化劑的開發，完成了 1000 小時以上耐硫性能測試。在高 SO2 和水蒸氣含量下，催化劑效率仍穩定在95%以上，完全可以滿足工業應用需求。
煙氣升溫原理：
一氧化碳燃燒反應為放熱過程，根據反應熱力學參數進行計算，8000mg/Nm3的CO 完全氧化生成 CO2 所釋放能量為80 .8kJ/Nm3(1molCO完全轉化釋放熱能282.98 kJ/mol）。根據煙氣組成計算，煙氣密度為：ρ=1.328 kg/Nm3，煙氣比熱容：C=998 J/（kg·℃），尾氣溫升(理論計算)約60℃。通過換熱器，將催化反應釋放的熱能提供給脫硫后的煙氣，達到脫硝反應所需溫度，節省能耗成本4.00～5.32元/噸礦。
工藝流程
以某燒結機單塔的煙氣治理改造為例：
改造前：
改造后：
技術優勢
出口CO低：催化劑具有較高活性和溫度適用區間，在220℃～580℃之間，CO脫除效率≥98%，CO達標排放無壓力。
高穩定性：通過對催化劑載體選擇和改性、特殊活性組分配方的改進，催化劑產品耐硫性能優異，抗水熱老化能力強，加速老化試驗條件下，催化活性表現出較高穩定性。
壓降小：由于催化活性高，催化劑可以20000h-1～40000h-1高空速使用，裝劑量少，床層壓降小；
運行成本低：裝劑量少，降低催化劑投資，減小運行成本。
工藝簡單：催化劑安裝要求低，設備簡單，投資小；
節約能源：充分利用煙氣中CO的反應熱，代替熱風爐提供SCR脫硝催化所需的熱能和溫度，節省能耗成本4.00～5.32元/噸礦。