一种烟气脱硝除尘的方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及烟气净化的方法及系统设计技术领域，尤指一种烟气脱硝除尘的方法 及系统。
【背景技术】
[0002] 随着大气污染控制排放法规的日趋完善，颗粒排放与氮氧化物等引起的污染越来 越受到人们的重视，国家对各行业颗粒污染物与氮氧化物的排放控制标准也不断的提高。 颗粒污染物被吸入人体后会直接进入支气管，干扰肺部的气体交换，引发包括哮喘、支气管 炎和心血管病等方面的疾病，氮氧化物(N0 X，主要包括Ν0、Ν02、Ν20等)排放到大气中不仅会 形成酸雨，还能导致化学烟雾，危害人类健康。
[0003] 目前大多数行业正在运行的烟气处理工艺一般是将除尘与脱硝分步进行。除尘技 术有静电、布袋除尘及水洗除尘。其中，静电除尘投资成本高，且对待处理颗粒物有要求;布 袋除尘受使用温度的限制，易破损，且处理效果不佳，通常是用多级布袋处理达到排放要 求;水洗除尘产生大量废水，废水处理带来新的投资和运行成本。
[0004] 脱除烟气中的N0X的技术有湿法脱氮、催化分解法、固体吸附法、液体吸收法、等离 子活化法、微生物法、选择性非催化还原（SNCR，Selective Non-Catalytic Reduction)法 和选择性催化还原(SCR，Selective Catalytic Reduction)法等。其中SCR法目前被认为是 最好的烟气脱硝技术，具有较高的脱硝效率(可达90%)，且技术较为成熟，无二次污染，在 国内外得到越来越多的应用。
[0005] SCR法是在催化剂的作用下，用氨(或其他还原剂)选择性的将N0X还原为仏和出0的 方法，其主要反应如下：
[0006] 4NO+4NH3+〇2^4N2+6H20
[0007] 6NO2+8NH347N2+I2H2O
[0008] 催化剂是SCR烟气脱硝系统中关键因素，其性能好坏直接影响SCR系统的整体脱硝 效果。目前SCR系统运行的瓶颈主要有烟气中的固体颗粒在催化剂表面的沉积而导致的催 化剂失活，以及夹带固体颗粒的高速气体的冲击造成的催化剂磨蚀。
[0009] 中国专利CN105315000A，主题名称为除尘脱硝一体化陶瓷过滤材料及其制备方 法，提出了一种以陶瓷粉末烧结滤芯状催化剂支撑体作为SCR催化剂的载体，在催化剂支撑 体的外表面涂布一层莫来石纤维膜的方式，来实现过滤和SCR催化还原一体化，及以外覆的 纤维膜作过滤层，内部覆于陶瓷粉末上的催化剂为催化层，实现脱硝除尘的一体化。
[0010] 这一技术虽然解决了脱硝和除尘分体所带来的不足，但是仍然存在明显缺陷，首 先除尘仅由覆于支撑层外表面的过滤层完成，如果在安装过程和使用过程中过滤层脱落， 则脱硝除尘一体化完全失效。此外，陶瓷粉末烧结的支撑层脆性大，防热震能力差，容易热 震碎裂。
[0011]中国专利CN103463871A，主题名称为一种脱硝除尘玻璃纤维覆膜滤料，提出了与 专利CN105315000A相类似的技术方案，不同之处在于，专利CN103463871A中采用玻璃纤维 作为SCR催化剂的载体，采用聚四氟乙烯作为外表面过滤层，这样的过滤层和支撑层组合， 虽然避免了专利CN105315000A中陶瓷粉末容易热震的缺陷，但四氟乙烯的过滤层耐受温度 有限，连续工况耐温小于250°C，作为载体的玻璃纤维同样具有耐温不超过250°C的缺陷。所 以专利CN103463871A中的技术除了有机的过滤层不耐磨，容易破损外，整体耐温性差，只能 在低温区使用，如果不采用贵金属催化剂，根本达不到应有的脱硝效率，从而增加了不必要 的成本。
[0012] 因此，本申请人致力于提供一种新型的烟气脱硝除尘的方法及系统。
【发明内容】
[0013] 本发明的目的是提供一种烟气脱硝除尘的方法及系统，烟气脱硝除尘的方法工艺 简单，可以同时对烟气进行脱硝和除尘，且烟气的脱硝除尘效率高，连续运行生命周期长。
[0014] 为解决上述技术问题，本发明提供了一种烟气脱硝除尘的方法，包括步骤：
[0015] S10:向所述烟气中添加还原剂，得到第一烟气，所述第一烟气中包括粉尘、氮氧化 物及还原剂；
[0016] S20:使所述第一烟气通过催化过滤组件，所述第一烟气中的粉尘被拦截在所述催 化过滤组件的表面形成滤饼，所述第一烟气中的还原剂和氮氧化物在所述催化过滤组件中 发生脱硝反应生成氮气、水，得到洁净烟气；
[0017] S30:排出所述洁净烟气。
[0018]优选地，所述的烟气脱硝除尘的方法还包括步骤:S40:收集所述催化过滤组件的 表面的粉尘。
[0019] 优选地，在步骤S10中，所述烟气包括NOx，加入的所述还原剂与所述烟气中的NOx的 摩尔比为1:1~1.1:1;和/或;在步骤S20中，所述第一烟气中的还原剂在所述催化过滤组件 中发生脱硝反应时，反应温度为250~380°C;和/或;所述还原剂为氨气、液氨或尿素溶液。
[0020] 优选地，所述催化过滤组件为微孔结构，设有多个用于所述第一烟气通过的微过 滤孔，所述微过滤孔的孔径沿着第一方向逐渐增大，所述第一方向为所述第一烟气通过所 述催化过滤组件的方向。
[0021] 优选地，所述催化过滤组件为微孔结构，设有多个用于所述第一烟气通过的微过 滤孔，所述过滤孔的总体积占所述催化过滤组件的总体积的80%。
[0022] 优选地，所述催化过滤组件的过滤精度级别范围为0. Ιμπι~ΙΟμπι。
[0023] 优选地，所述催化过滤组件包括烧结陶瓷纤维和催化剂，所述催化剂烧结负载于 所述烧结陶瓷纤维上。
[0024] 优选地，所述催化剂包括活性组分及载体，其中，所述活性组分包括V205和W03，所 述载体为Ti〇2,在所述催化剂中，V2〇5的重量比为1~5%，W〇3的重量比为5~10%，其余均为 Ti02〇
[0025] 优选地，所述催化剂包括活性组分及载体，其中，所述活性组分包括V205和Mo0 3，所 述载体为Ti〇2,在所述催化剂中，V2〇5的重量比为1~5%，Mo〇3的重量比为5~10%，其余均 为Ti0 2。
[0026] 优选地，所述催化剂为纳米级催化剂;和/或;在所述催化层中，所述催化剂所占的 重量比为20~30%，其余为所述烧结陶瓷纤维。
[0027] 本发明还公开了一种烟气脱硝除尘的系统，其包括:反应器;进气管道，与所述反 应器连通;还原剂添加器，与所述进气管道连通，用于向所述进气管道中的烟气添加还原剂 得到第一烟气;催化过滤组件，设置在所述反应器中，用于拦截所述第一烟气中的粉尘及催 化所述第一烟气发生脱硝反应。
[0028] 优选地，所述烟气脱硝除尘的系统还包括:反吹扫装置，固定在所述反应器上，且 位于所述催化过滤组件的上方，用于吹落所述催化过滤组件表面的滤饼;粉尘收集装置，位 于所述反应器的下方，用于收集所述滤饼。
[0029] 优选地，所述烟气脱硝除尘的系统还包括:一压力感应器，设置在所述催化过滤组 件上，所述压力感应器用于感应所述催化过滤组件内外的压差是否超过第一预设值，若超 过，则开启所述反吹扫装置。
[0030] 本发明的烟气脱硝除尘的方法及系统可以实现以下至少一种有益效果：
[0031] 1、本发明的烟气脱硝除尘的方法通过向烟气中添加还原剂得到第一烟气，并使第 一烟气通过催化过滤组件，第一烟气中的粉尘被过滤在催化过滤组件的表面形成滤饼，其 中的氮氧化物和还原剂在催化过滤组件的催化作用下发成脱硝反应，本发明的烟气脱硝除 尘的方法步骤简单，且脱硝除尘效率高；
[0032] 2、本发明的烟气脱硝除尘的方法通过定时收集催化过滤组件的表面的粉尘，可以 有效清洁催化过滤组件，从而在一定程度上保证催化过滤组件的催化过滤效果；
[0033] 3、本发明的烟气脱硝除尘的方法中的催化过滤组件为微孔结构，包含多个微过滤 孔，且微过滤孔的孔径沿着第一烟气通过微过滤孔的方向逐步增加，这种结构可以有效避 免在滤饼形成初期，粉尘对催化过滤组件的深层污染；
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