氨逃逸及处理

我国水泥窑炉NOx控制技术现状
现在在脱硝领域有三个主要技术，选择性催化还原（SCR）技术、选择性非催化还原（SNCR）技术和炉内燃烧控制技术，前面两个技术需要用到氨水。

1、选择性催化还原（SCR）技术
基本化学原理
选择性催化还原法(SCR)是工业上应用最广的一种脱硝技术，反应温度一般为300～450℃，理想状态下，可使NOx的脱除率达90%以上，是目前最好的固定源NOx治理技术，但还是使用到了氨水。

SCR在水泥窑炉上应用的问题：
（1）烟尘中颗粒物会堵塞催化剂，必须安装吹灰器；
（2）烟气中的碱性物质、CaO和SO2会使催化剂中毒；
（3）如果将SCR安装在除尘器的下游，必须安装烟气再热器，加热烟气到催化剂的最佳工作温度。

2、选择性非催化还原（SNCR）技术
SNCR工艺的主要化学反应
在这一技术中，尿素、NH3均可作为还原剂。

温度过高时氨会和氧反应生成NOx；温度过低则会使NOx还原反应的速率过低，造成原烟气中有过量的氨逃逸或是生料物料上有氨沉积。

因此必须寻找合理的氨气喷入位置，达到适合SNCR反应的温度区间。

SNCR技术的优点是固定投资少、设备简单、不用催化剂、初期投资少、系统简单，并且易于实施。

但这一技术的脱硝效率低，一般低于<40%，同时运行成本较高，对反应温度要求高，需要准确控制反应区内的温度；SNCR技术需要比较高的NH3／NOx值（一般大于1），部分NH3被产品吸收。

从国家层面讲，这一技术不具备减排意义。

3、炉内燃烧控制技术
现在炉内燃烧技术有很多，炉窑内分级燃烧、采用低氮燃烧器、采用专家控制系统等，最典型的是分级燃烧(SCC)。

SCC采用分级加入燃料和空气，使NOx形成降到最低，物料加入方式来降低NOx放热排放。

通过调整燃烧空气量，使得焙烧燃料最初是在还原性气氛中燃烧，以降低NOx的生成，然后再在氧化气氛中完全燃烧；通过控制生料的加入量来调节焙烧温度；引入三次风来调整焙烧器中还原性气氛，使其达到适宜的还原气氛，采用这种方式的SCC技术可降低热力型和燃料型NOx。

现在很多分级燃烧做得不是很理想，主要的问题就是煤，把煤从上面移下来两次，分风两次，这是不行的。

脱氮技术需要考虑到提产、节能和减排问题，其中降低氮氧化物的排放实际上比提产、节能更敏感。

脱硝工作是一个系统，不是简单地把某个环节解决了就行，而是整个窑系进行整体的。

二氧化氮组成结构和物理性质
组成结构：化学式NO2，电子式复杂不作要求，极性分子、分子晶体
物理性质：红棕色有刺激味气体，比空气重、易溶于水、有毒、易液化
二氧化氮的化学性质
易和水反应
3NO2+H2O=2HNO3+NO
易和碱溶液反应
2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
有强氧化性：NO2+SO2=SO3+NO
注：1.常温下，二氧化氮与四氧化二氮N2O4（无色气体）共存，处于平衡状态：2NO2N2O4，低于0℃时几乎都以N2O4形式存在，-11.2℃凝固成无色晶体。

2.碳、硫、磷等可在二氧化氮中燃烧，因NO2是强氧化剂。

3.二氧化氮也可使白色淀粉碘化钾试纸变蓝，因为二氧化氮可将碘离子氧化成碘单质。

4.二氧化氮可溶于浓硝酸中成红棕色发烟硝酸。