SCR脱硝原理及工艺
脱硝的原理与工艺是什么
脱硝的原理与工艺是什么脱硝的原理是通过将燃烧过程中产生的氮氧化物（NOx）转化为无害的氮气（N2）。
目前最常用的脱硝工艺是选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原（SNCR）。
SCR脱硝工艺是将氨气（NH3）或尿素等氨基化合物与燃烧过程中产生的NOx 反应，生成氮气和水蒸气。
SCR脱硝设备通常由催化剂、氨气喷射装置、反应器等组成。
催化剂的主要成分是碱式二氧化钛，具有很高的催化活性。
SCR脱硝工艺中，燃烧过程中的废气和氨气混合进入催化剂层，催化剂表面的氧气将废气中的NOx氧化为氮二氧化物（NO2）。
接下来，氨气与NOx进行反应，生成氮气和水蒸气。
SCR脱硝工艺能够高效地将废气中的NOx转化为无毒无害的氮气。
SNCR脱硝工艺又称非催化还原工艺，它是通过给废气中喷射还原剂（一般为氨水或尿素溶液）实现脱硝。
在高温下，还原剂会与废气中的NOx反应，生成无害的氮气和水蒸气。
SNCR脱硝工艺主要用于低温条件下（800以下）的脱硝。
使用SCR脱硝工艺时，需要注意催化剂的使用寿命。
由于废气中可能存在一些硫化物等物质，会降低催化剂的活性，因此需要定期对催化剂进行清洗或更换。
此外，SCR脱硝工艺还要求废气中的氨气与NOx的配比接近理论配比，以保证脱硝的效果。
SNCR脱硝工艺相对于SCR更为简单，但其脱硝效率较低，容易产生二次污染物如恶臭气体等。
因此，在实际工程应用中，常常采用SCR和SNCR的结合工艺，即SNCR脱硝用于低温段，SCR脱硝用于高温段，以充分发挥两种工艺的优点。
随着环保意识的提高和相关法规的不断完善，脱硝技术在燃煤、燃油等工业领域得到广泛应用。
脱硝工艺的研究和改进仍在进行中，旨在提高脱硝效率、降低能耗，并减少二次污染物的生成，以进一步保护环境和人类健康。
scr脱硝工艺的详细原理和工艺流程
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SCR脱硝原理及工艺
锅炉
脱硝装置 空预器
氨与烟气均匀混合措施
¾ 氨与稀释风的混合设计（混合器） ¾ 喷氨格栅设计（AIG） ¾ 反应器入口设计（筛网平板） ¾ 烟道内部件设计（导流板，静态混合器等） ¾ 计算机流场模拟（CFD）和实体物理模型试验（Flow model）
最终混合措施的确定依据；所有SCR工程都需要做CFD＋ Flow model
SCR脱硝原理及工艺
NOX
SCR脱硝原理
NH3
基本反应方程式
4 NO + 4 NH3 + O2 4 NO2 + 2 NH3 + O2
4 N2 + 6 H2O 3 N2 + 6 H2O
副作用方程式
SO2 + 1/2 O2 NH3 + SO3 + H2O
SO3 NH4 HSO4
N2
H2O
SCR脱硝效率的主要影响因素
烟道布置和作用 •烟道布置要简洁、流场通顺； •有利于氨与烟气的自然混合； •烟气阻力降小； •烟道内布置混合器、导流板等。
省煤器旁路
省煤器旁路
作用： －机组在低负荷运行时，保证SCR入口
烟气温度。一般对SCR入口温度的要 求大约是300－400℃ 。 缺点： －系统复杂，增加控制的复杂性； －需要设置旁路烟道和挡板门，增加投资。 －需要设置密封风机，增加厂用电。
0
160,000
催化剂装
催化剂模块起吊
催化剂安装(续)
催化剂模块进入反应器
催化剂安装(续)
催化剂模块就位
催化剂安装(续)
催化剂模块安装
SCR工艺系统－吹灰器（七）
催化剂表面的积灰
蒸汽吹灰器－耙式吹灰器
第二天第1节 SCR脱硝原理与工艺
• 为达到系统设计要求的脱硝效率和NH3逃逸限值，在设计中要充分利用 催化剂、尽可能使氨在烟气中均匀分布。反应器入口设置烟气分布系统， 以确保烟气在反应器截面上的均匀分布，从而有效利用催化剂。
• 催化剂选型必须考虑烟气特点和运行参数范围，但是确保催化剂实现最 佳催化效果的先决条件是正确设计关键设备，如：SCR反应器、烟道内 部构件和喷氨系统，确保催化剂层均匀的烟气流动条件以及氨和烟气的 均质混合是至关重要。通过CFD和实体模型对SCR脱硝装置进行流场模 拟是达到这一目的必不可少的手段。
板式催化剂的积灰与堵塞
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蜂窝式催化剂的积灰与堵塞
低尘布置：SCR喷氨法催化剂反应器置于 空气预热器与静电除尘器之间
空气 NH3+空气 NH3 NH3储罐蒸 发器 SCR
锅炉
空气预热器
FGD ESP 空气
去烟囱
32
优点： • 锅炉烟气经过静电除尘器后，粉尘浓度降 低，可以延长催化剂寿命； • 与锅炉本体独立，不影响锅炉正常运行； • 氨的泄漏量比高温高尘布置方式的泄漏量 要少。
SCR反应器的内部实物图
1.SCR反应器 SCR反应器截面成矩形，壳体由起到加强作用的型钢和钢板组成， 反应器的载荷通过它的两侧承重墙均匀的分布，向下传递，利用反应 器底部的弹性支座传递到SCR钢构架的支撑梁上。 SCR反应器外壁一侧在每一层催化剂处均设有检修门，用于将催 化剂模块装入催化剂层或更换催化剂模块。每个催化剂层设有人孔， 在机组停运时允许进入检查或检测催化剂模块。
26
SCR工艺布置
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高尘布置：催化剂反应器布置在空气预热器前
NH3+空气 NH3
SCR
NH3
NH3储罐蒸发器 锅炉
scr脱硝原理及ggh原理
scr脱硝原理及ggh原理
SCR脱硝原理：
SCR（Selective Catalytic Reduction）脱硝原理是利用NH3和催化剂
（如铁、钒、铬、钴或钼等碱金属）在温度为200~450℃时将NOX还原
为N2。
在这一过程中，NH3具有选择性，只与NOX发生反应，基本上不与O2反应，因此称为选择性催化还原脱硝。
催化剂的选取是SCR法的关键，需要满足活性高、寿命长、经济性好和不产生二次污染的要求。
SCR脱硝工艺流程：
1. 在100%负荷工况下，对烟气进行升温至250℃后，再将烟气补燃加热至280℃进入脱硝SCR反应器。
2. 在280℃的烟气温度下，烟气中NOX和氨气进行混合后在催化剂的作用下完成预定的脱硝过程。
3. 脱硝后的净烟气再次进入GGH（Gas-Gas Heater，烟气-烟气换热器）。
4. 净烟气经过GGH后通过与起始阶段的低温烟气接触，冷却至℃，最终通过系统增压引出排放。
GGH（Gas-Gas Heater）原理：
GGH是一种烟气-烟气换热器，主要作用是对净烟气进行冷却，以便后续的排放。
其工作原理是利用起始阶段的低温烟气与脱硝后的净烟气进行热交换，使净烟气冷却至℃。
这一过程提高了烟气的温度，减少了冷凝物的产生，并有助于保持系统的稳定性。
SCR锅炉烟气脱硝
附件二、锅炉烟气SCR脱硝一、SCR工艺原理利用选择性催化还原（SCR）技术将烟气中的氮氧化物脱除的方法是当前世界上脱氮工艺的主流。
选择性催化还原法是利用氨（NH3）对NO X的还原功能，使用氨气（NH3）作为还原剂，将一定浓度的氨气通过氨注入装置（AIG）喷入温度为280℃-420℃的烟气中，在催化剂作用下，氨气（NH3）将烟气中的NO和NO2还原成无公害的氮气（N2）和水（H2O），“选择性”的意思是指氨有选择的进行还原反应，在这里只选择NO X还原。
其化学反应式如下：4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O6NO2+8NH3→7N2+12H2O副反应主要有：2SO2+O2→2SO3催化剂是整个SCR系统的核心和关键，催化剂的设计和选择是由烟气条件、组分来确定的，影响其设计的三个相互作用的因素是NO X 脱除率、NH3的逃逸率和催化剂体积。
脱硝反应是在反应器内进行的，反应器布置在省煤器和空气预热器之间。
反应器内装有催化剂层，进口烟道内装有氨注入装置和导流板，为防止催化剂被烟尘堵塞，每层催化剂上方布置了吹灰器。
二、脱硝性能要求及工艺参数1、性能要求采用SCR脱硝技术时，脱硝工程应达到下列性能指标：NO X排放浓度控制到200mg/Nm3以下，总体脱硝效率约80%；氨逃逸浓度不大于3uL/L;SO2/SO3转化率小于1.0%；2、工艺参数脱硝工艺的设计参数见表液氨缓冲槽SCR工艺流程图3、高灰型SCR脱硝系统采用高灰型SCR工艺时，250~390℃的烟气自锅炉省煤器出口水平烟道引入，进入SCR脱硝装置入口上升烟道，经氨喷射系统喷入烟道的NH3与烟气混合后，在催化剂作用下，将NO X还原成N2和H2O，脱硝后的干净烟气离开SCR装置，进入空气预热器，回到锅炉尾部烟道。
高灰型SCR脱硝系统包括烟道接口、烟道、挡板、膨胀节、氨气制备与供应、氨喷射器、导流与整流、反应器壳体、催化剂、吹灰器、稀释风机、在线分析仪表及控制系统等部件，归纳起来可分为催化剂系统、反应器系统、氨供应与喷射系统及电气热控系统等几个部分。
第11章SCR脱硝原理与工艺
一、SCR反应机理（P174) 1.SCR反应流程
图11-1 SCR反应流程示意图
2.SCR反应机理
在一定温度和催化剂作用下，还原剂（NH3、尿 素）选择性地与烟气中NOx反应生成N2和H2O。 反应如下：
主要反应，温度 4NH3 4NO O2 催化剂4N2 6H2O
（三）尿素水解与热解比较
表11-2 热解法与水解法比较
热解法
水解法
热力控制工艺
高压操作
使用气体燃料或柴油
需要高温
喷入40～50%浓度尿素溶 低浓度尿素溶液
液
跟随能力强，响应时间快 响应时间与跟随能力差
氨逃逸控制好
水用量大，浪费能源
控制简单
负荷变化时，易生成残留
尿素聚合物堵塞管道
成本较低
需高压容器，设备要求高
290~430℃
4NH3 2NO2 O2 催化剂3N2 6H2O
副反应，温度＞450℃
4NH3 3O2 2N2 6H2O 4NH3 5O2 4NO 6H2O
2NH3 N2 3H2
SO2 + 1/2 O2
SO3
NH3 + SO3 + H2O
NH4 HSO4
典型SCR 脱硝反应器示意图
原
NH3
H2O 净
NOx
NH3
NOx NH3
N2 H2O
N2 H2O
图11-3 SCR工艺化学反应过 ❖NH3喷射温程度范围：290～430℃；≥90％脱硝率 ； ❖投资费用高，空间限制，NH3泄漏，SO2转化，催 化剂中毒失火,粉煤灰综合利用问题等； ❖容量范围：122－1300MW
scr脱硝技术 工艺
SCR脱硝技术工艺及应用SCR脱硝技术是目前应用最广泛的烟气脱硝技术之一。
其原理是在催化剂的作用下，还原剂（液氨）与烟气中的氮氧化物反应生成无害的氮和水。
SCR脱硝工艺流程主要包括还原剂的准备、烟气预处理、催化剂床层和烟气净化四个步骤。
SCR脱硝技术具有脱硝效率高、运行可靠、便于维护等优点，但也存在催化剂失活和尾气中残留等缺点。
SCR脱硝技术的应用范围广泛，包括火电厂、钢铁厂、化工厂等。
1. SCR脱硝技术原理SCR脱硝技术的原理是在催化剂的作用下，还原剂（液氨）与烟气中的氮氧化物（NOx）反应生成无害的氮和水。
还原剂与NOx的反应原理还原剂与NOx的反应可以表示为以下化学方程式：4NH3 + 4NO + O2 → 6H2O + 4N2该反应是可逆反应，需要在一定的温度和压力下进行。
在催化剂的作用下，该反应可以向右进行，生成无害的氮和水。
催化剂的作用催化剂是SCR脱硝技术的关键。
催化剂可以降低反应的活化能，从而提高反应的速率。
目前，SCR脱硝技术中常用的催化剂有三元催化剂和二元催化剂。
三元催化剂由钒（V）、钼（Mo）和铌（Nb）等金属组成。
二元催化剂由钒（V）和钼（Mo）等金属组成。
反应温度和压力的影响反应温度和压力对SCR脱硝技术的影响较大。
反应温度越高，反应速率越快，但催化剂的活性越低。
反应压力越高，反应速率越快，但催化剂的寿命越短。
一般来说，SCR脱硝技术的反应温度范围为300-400℃，压力范围为1-2MPa。
2. SCR脱硝工艺流程SCR脱硝工艺流程主要包括还原剂的准备、烟气预处理、催化剂床层和烟气净化四个步骤。
还原剂的准备还原剂通常为液氨。
液氨由氨罐储存，在进入SCR系统之前需要进行蒸发。
烟气预处理烟气预处理的目的是去除烟气中的杂质，以提高催化剂的活性和使用寿命。
烟气预处理通常包括以下步骤：酸碱洗涤：去除烟气中的酸性和碱性物质。
干燥：去除烟气中的水分。
除尘：去除烟气中的粉尘。
催化剂床层催化剂床层是SCR脱硝技术的核心部分。
scr脱硝催化剂工艺
scr脱硝催化剂工艺SCR脱硝催化剂工艺引言：SCR（Selective Catalytic Reduction）脱硝技术是一种常用的工业氮氧化物（NOx）排放控制技术。
SCR脱硝催化剂工艺是SCR技术的核心部分，通过催化剂的作用将尾气中的氮氧化物转化为无害的氮和水，从而实现对燃煤电厂、燃气发电厂等工业领域的NOx排放进行有效控制。
一、SCR脱硝催化剂工艺的原理SCR脱硝催化剂工艺的原理是利用催化剂对尾气中的氮氧化物进行选择性催化还原反应。
催化剂通常是由钛、钒、钼等过渡金属氧化物组成的，它们具有较高的催化活性和选择性。
在SCR脱硝催化剂中，氨气（NH3）或尿素（CO(NH2)2）作为还原剂，与催化剂表面吸附的氮氧化物发生反应，生成氮和水，完成脱硝过程。
二、SCR脱硝催化剂工艺的工作原理SCR脱硝催化剂工艺主要通过以下几个步骤实现对尾气中氮氧化物的脱除：1. 还原剂喷射：将氨气或尿素溶液喷射到烟道尾气中，使其与氮氧化物发生反应。
还原剂的喷射位置一般选择在锅炉汽包出口处或烟囱的上游位置，以确保尾气中的氮氧化物与还原剂充分接触。
2. 氮氧化物吸附：氮氧化物在催化剂的表面吸附，形成吸附态氮氧化物。
吸附态氮氧化物主要是亚硝酸盐和硝酸盐，它们与还原剂发生反应生成氮和水。
3. 反应生成：吸附态氮氧化物与还原剂发生反应，生成氮和水。
催化剂的作用是降低反应的活化能，提高反应速率，使脱硝反应在较低的温度下进行。
4. 除氨处理：SCR脱硝过程中还原剂中的氨气未完全反应生成氮和水，残留的氨气需要通过除氨装置进行处理，以避免对环境造成污染。
三、SCR脱硝催化剂工艺的优势SCR脱硝催化剂工艺具有以下几个优势：1. 高效脱硝：SCR工艺能够将尾气中的NOx排放降低到较低水平，能够满足严格的排放标准要求。
2. 选择性高：SCR脱硝反应是一种选择性催化还原反应，只对氮氧化物起作用，不对其他组分发生反应，减少了副产物的生成。
3. 适应性强：SCR工艺对尾气温度的适应性较好，可以在较宽的温度范围内进行脱硝反应。
脱硝原理及工艺流程
脱硝原理及工艺流程
脱硝是指将燃烧过程中产生的氮氧化物（NOx）转化为氮气和水蒸气的过程。
主要的脱硝原理包括选择性催化还原（SCR）、非选择性催化还原（SNCR）和干法脱硝（Denitrification by Dry Method）。
首先，我们来看SCR脱硝原理及工艺流程。
SCR脱硝是通过在高温下将氨气与NOx进行催化反应，生成氮气和水蒸气的过程。
SCR 脱硝工艺流程包括氨水制备系统、催化剂反应器和脱硝后的气体处理系统。
氨水制备系统用于生产和储存氨气溶液，催化剂反应器则是将氨气喷射到含有NOx的烟气中，通过催化剂的作用将NOx转化为氮气和水蒸气。
脱硝后的气体处理系统用于处理剩余的氨气和其他产物，以确保排放的气体符合环保标准。
其次，非选择性催化还原（SNCR）脱硝原理及工艺流程是通过在燃烧炉的炉膛中喷射尿素水溶液或氨水溶液，使其与燃烧产生的NOx进行反应，生成氮气和水蒸气。
SNCR脱硝工艺流程相对简单，不需要催化剂，但对温度和氨气的投加量有较高的要求。
最后，干法脱硝是利用含硝酸盐或硝酸根离子的吸附剂（如石
灰石、活性炭等）直接吸附和还原燃烧产生的NOx，将其转化为氮气和水蒸气。
干法脱硝工艺流程包括吸附剂喷射系统、反应器和废气处理系统。
吸附剂喷射系统用于喷射吸附剂到烟气中，反应器则是进行吸附和还原反应，废气处理系统用于处理脱硝后的废气。
总的来说，脱硝工艺包括SCR、SNCR和干法脱硝，它们都是通过不同的方式将NOx转化为无害的氮气和水蒸气，以达到减少大气污染物排放的目的。
不同的工艺有各自的优缺点，需要根据具体的工业生产情况和环保要求来选择合适的脱硝技术。
scr脱硝原理及工艺
scr脱硝原理及工艺SCR脱硝原理及工艺。
SCR脱硝是一种常用的烟气脱硝技术，它通过在烟气中喷射氨水或尿素溶液，利用催化剂将氮氧化物（NOx）转化为氮气和水，从而达到减少大气污染的目的。
SCR脱硝技术已经在电厂、钢铁厂、水泥厂等工业领域得到广泛应用，成为减少大气污染的重要手段。
SCR脱硝的原理非常简单，它利用催化剂将氨水或尿素溶液与烟气中的氮氧化物进行催化还原反应，将NOx转化为无害的氮气和水。
催化剂通常采用钒、钨、钼等金属氧化物，具有高效催化作用。
在SCR脱硝系统中，氨水或尿素溶液首先通过喷嘴喷射到烟气中，然后与催化剂接触，发生化学反应，最终将NOx转化为氮气和水，从而达到脱硝的效果。
SCR脱硝工艺主要包括喷射系统、反应器和催化剂再生系统。
喷射系统负责将氨水或尿素溶液喷射到烟气中，要求喷射均匀、稳定，以确保与烟气中的NOx充分混合。
反应器是SCR脱硝系统的核心部件，其中装填有催化剂，烟气经过反应器时与催化剂发生化学反应。
催化剂再生系统用于对催化剂进行再生，通常采用高温空气或蒸汽进行再生，以去除催化剂表面的积灰和硫化物，恢复催化剂的活性。
SCR脱硝技术具有高效、可靠、稳定的优点，能够将烟气中的NOx去除率达到90%以上。
与传统的烟气脱硝技术相比，SCR脱硝技术具有更高的脱硝效率和更低的氨逸失率，对烟气中的其他污染物几乎没有影响。
因此，SCR脱硝技术被广泛应用于工业烟气治理领域。
在实际应用中，SCR脱硝技术需要根据不同的烟气特性和排放标准进行合理的工艺设计和操作控制。
首先，需要根据烟气中的NOx浓度和温度确定适宜的催化剂种类和喷射剂用量，以保证脱硝效果。
其次，需要对SCR脱硝系统进行合理的布局和设计，确保烟气与喷射剂、催化剂充分接触，提高脱硝效率。
最后，需要对SCR脱硝系统进行严格的操作控制和监测，确保系统稳定运行，达到排放标准要求。
总的来说，SCR脱硝技术是一种高效、可靠的烟气脱硝技术，具有广泛的应用前景。
SCR脱硝原理及工艺
操作条件
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
01
温度： 300400℃
02
压力： 1-3bar
03
催化剂： 钒钛系 催化剂
04
氨氮比： 1:1
SCR脱硝应用
燃煤电厂
SCR脱硝技术在 燃煤电厂中的应 用广泛
燃煤电厂的烟气 中含有大量的 NOx，需要进 行脱硝处理
SCR脱硝技术可 以有效降低燃煤 电厂的NOx排 放
燃煤电厂采用 SCR脱硝技术可 以提高环保性能， 降低环境污染
工业锅炉
01 02 03 04
01
应用领域：电力、化工、冶 金、建材等工业领域
脱硝原理：利用催化剂，将
02 NOx转化为无害的N2和
H2O
03
工艺流程：烟气脱硝、催化 剂再生、烟气再热等
04
技术特点：高效、节能、环 保，满足国家排放标准要求
移动源排放控制
汽车尾气排放：SCR技术应用于汽车尾气净化， 降低污染物排放
02 反应过程：在催化剂表面，
氨气或尿素与NOx发生 化学反应，生成无害的氮 气和水。
04 反应条件：反应温度、压
力、气体浓度等对反应速 率和效率有影响，需要控 制好反应条件以实现高效 脱硝。
催化剂作用
降低反应活化能，提高反 应速率
选择性催化NOx还原为 N2和H2O
防止氨气氧化，提高脱硝 效率
减少副产物生成，降低环 境污染
SCR脱硝原理及工艺
演讲人
目录
01. SCR脱硝原理 02. SCR脱硝工艺 03. SCR脱硝应用
SCR脱硝原理
化学反应
01 SCR脱硝原理：选择性催
化还原技术，利用氨气或 尿素作为还原剂，在催化 剂作用下将NOx转化为无 害的氮气和水。
scr脱硝原理及工艺
scr脱硝原理及工艺SCR脱硝原理及工艺SCR(Selective Catalytic Reduction)是一种常用的脱硝技术，它能够通过催化剂使氮氧化物被氮气中的氨分解为无害的氮气和水蒸气而达到脱硝的目的。
SCR脱硝原理及工艺包含以下几个方面：一、原理SCR脱硝原理是利用催化剂将氮氧化物在高温下（400~900℃）与氨气反应分解，形成无害的氮气和水蒸气：4NOx +4NH3 → 4N2 + 6H2O氮氧化物的分解主要受到催化剂活性、反应温度和氨/氮氧化物浓度比例的影响。
因此，SCR脱硝工艺不但需要使用催化剂，同时也需要控制反应温度及氨/氮氧化物浓度比例来保证有效脱硝。
二、催化剂SCR脱硝所使用的催化剂有很多种，如V2O5-WO3/TiO2、V2O5-WO3/ZrO2、V2O5-MoO2/TiO2、V2O5-MoO2/ZrO2等。
其中V2O5-WO3/TiO2和V2O5-MoO2/TiO2催化剂具有较强的抗抑制硝酸盐的能力，因此在温度较低的情况下也能够有效的进行脱硝反应，但其活性也较低，反应温度需要控制在450~550°C之间；V2O5-WO3/ZrO2和V2O5-MoO2/ZrO2催化剂具有高的活性和耐热性，可以在更高的温度（600~700°C）下有效的进行脱硝反应，但其抗抑制硝酸盐的能力较弱。
三、工艺（1）技术流程SCR脱硝工艺的技术流程主要包括以下几步：烟气预处理、催化剂装载、氨气注入、催化剂上温、烟气排放，其中烟气预处理是最重要的步骤，它不仅能够降低烟气中的硝酸盐含量，对SCR脱硝反应也有重要的作用。
（2）仪表控制SCR脱硝工艺的仪表控制主要由一个主控系统完成，它可以根据环境变化和反应条件的变化来自动调节反应温度和氨/氮氧化物浓度比例，以保证脱硝效果。
同时，主控系统还可以实时监测烟气中的氮氧化物含量，并对其进行实时调节，以达到排放标准要求。
四、优缺点SCR脱硝技术具有脱硝效率高、操作简单、成本低和可自动控制等优点，因此在大气污染控制方面有着广泛的应用，尤其是在燃煤发电厂中，SCR脱硝技术可以有效的降低氮氧化物的排放量。
脱硝的工艺流程
脱硝的工艺流程脱硝是指利用化学或物理方法将燃煤、燃油等燃料中的二氧化硫和氮氧化物去除的过程。
脱硝工艺流程是工业生产中非常重要的环保工艺之一，能够有效降低大气污染物排放，保护环境和人类健康。
本文将介绍脱硝的工艺流程及其原理。
一、脱硝工艺的原理。
脱硝工艺主要包括选择性催化还原（SCR）、燃烧脱硝（SNCR）和吸收法脱硝（FGD）等方法。
其中，SCR是最常用的脱硝工艺之一，其原理是将氨气与烟气中的氮氧化物在催化剂的作用下发生反应，生成氮气和水，从而实现脱硝的目的。
SNCR则是利用燃烧过程中的高温条件下，将氨气喷入燃烧区域，与烟气中的氮氧化物发生反应，达到脱硝的效果。
FGD则是利用吸收剂吸收烟气中的二氧化硫和氮氧化物，形成硫酸盐和硝酸盐，从而达到脱硝的目的。
二、SCR脱硝工艺流程。
1. 烟气预处理，首先需要对燃烧产生的烟气进行预处理，包括除尘、除硫等工序，确保烟气中的杂质和颗粒物得到有效去除。
2. 氨水制备，将氨气和水按一定的比例混合制备成氨水，用于后续的脱硝反应。
3. 催化剂喷射，将催化剂喷射到烟气中，催化剂通常是由钒、钼、钨等金属氧化物组成的复合氧化物，能够促进氨气与氮氧化物的反应。
4. 脱硝反应，烟气中的氮氧化物与氨气在催化剂的作用下发生反应，生成氮气和水，从而达到脱硝的目的。
5. 脱硝效果监测，对脱硝后的烟气进行监测，确保脱硝效果符合环保要求。
三、SNCR脱硝工艺流程。
1. 燃烧预处理，燃烧过程中需要控制燃烧温度和氧化剂的供应，以保证燃烧产生的烟气中含有足够的氮氧化物。
2. 氨气喷射，将氨气喷入燃烧区域，与烟气中的氮氧化物发生反应，达到脱硝的效果。
3. 脱硝效果监测，对脱硝后的烟气进行监测，确保脱硝效果符合环保要求。
四、FGD脱硝工艺流程。
1. 烟气处理，首先需要对燃烧产生的烟气进行除尘、除硫等工序，确保烟气中的杂质和颗粒物得到有效去除。
2. 吸收剂制备，制备适当的吸收剂，通常是石灰石或者石膏。
scr脱硝原理及工艺流程
scr脱硝原理及工艺流程
SCR脱硝技术是一种炉后脱硝处理方法，其基本原理是在一定温度和催化剂的作用下，利用还原剂将烟气中的NOX选择性还原成无毒无污染的N2和H2O。
这种技术的催化剂能够降低分解反应的活化能，使反应温度降至150\~450℃，适应燃煤电厂的实际温度范围。
在SCR脱硝工艺流程中，还原剂（通常为氨水、液氨或尿素）通过罐装卡车运输并以液体形态储存于氨罐中。
液态氨在注入SCR系统烟气之前经由蒸发器蒸发气化，气化的氨和稀释空气混合，通过喷氨格栅喷入SCR反应器上游的烟气中。
在SCR反应器中，充分混合后的还原剂和烟气在催化剂的作用下发生反应，去除NOX。
此外，催化剂是SCR脱硝反应的核心，其质量和性能直接关系到脱硝效率的高低。
催化剂的性能（包括活性、选择性、稳定性和再生性）无法直接量化，而是综合体现在一些参数上，主要有：活性温度、几何特性参数、机械强度参数、化学成分含量、工艺性能指标等。
如需了解更多关于SCR脱硝原理及工艺流程的信息，建议咨询环保局或查阅相关文献资料，也可以咨询专业人士获取帮助。
烟气脱硝方法中scr和sncr的原理
烟气脱硝方法中scr和sncr的原理
SCR (Selective Catalytic Reduction，选择性催化还原)和SNCR (Selective Non-Catalytic Reduction，选择性非催化还原)都是烟气脱硝技术。
它们都是通过将还原剂与烟气中的氮氧化物接触使其发生化学反应，将氮氧化物还原为氮气和水蒸气，从而达到脱硝的目的。
具体来说：
1. SCR原理
SCR技术是一种基于化学反应的烟气脱硝技术，其主要原理是在高温下使用氨水或尿素等还原剂与烟气中的氮氧化物进行接触，利用催化剂将NOx还原为无害的N2和H2O。
SCR过程中主要有以下两个步骤：
2NO+2NH3+O2→2N2+3H2O（反应1）
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O（反应2）
SCR脱硝的优点是脱硝效率高，可以达到90%以上，而且适用于各种烟气排放情况，对于含有NOx的烟气，SCR技术都能够有效应对。
2. SNCR原理
SNCR技术是一种基于温度和空气动力学的烟气脱硝技术，其主要原理是在高温的烟气中注入还原剂，通过高温下的化学还原反应使氮氧化物发生还原反应，从而达到脱硝的目的。
SNCR反应的基础是NOx在高温下与NH3发生还原反应，通
过控制还原剂的注入位置和量来达到最佳的脱硝效果。
NO+NH3→N2+H2O（反应3）
SNCR脱硝技术的优点是适用范围广，成本低，但脱硝效率较低，通常只能到达50%~70%，而且需考虑还原剂的逃逸问题，对于高温、高浓度的烟气脱硝效果不如SCR技术。
scr脱硝原理及工艺
scr脱硝原理及工艺脱硝是指从燃煤锅炉、发电厂等排放出的废气中去除氮（NOx）化合物的工艺。
脱硝工艺通常包括选择性催化还原（SCR）和非选择性催化还原（SNCR）两种主要方法。
本文将详细介绍SCR脱硝原理及工艺。
选择性催化还原（SCR）脱硝是目前应用较广的一种技术。
其原理为在一定的温度范围内，将烟气与还原剂（常见为氨气，NH3）在催化剂的作用下进行反应，生成非毒性的氮气和水。
整个反应过程主要分为四个步骤：颗粒物脱除、氮氧化物的吸附、氮氧化物的还原和催化剂再生。
在SCR脱硝工艺中，首先需要进行颗粒物的脱除。
这是因为颗粒物会在催化剂表面形成堵塞层，影响反应效率。
通过静电沉降、降尘器等设备，可以有效去除颗粒物。
接下来，氮氧化物以氮氧化物分子（NO、NO2）的形式进入SCR反应器，与还原剂（氨气）在催化剂表面发生吸附。
催化剂通常采用V2O5，WO3等金属氧化物，其表面具有大量的催化活性点，有利于反应进行。
吸附过程中，NOx与氨气发生复杂的化学反应，生成氮气和水。
发生吸附反应后，还原剂在催化剂表面被消耗殆尽，需要定期进行再生。
再生过程中，通过氨气的还原反应，可以将催化剂上吸附的氮氧化物彻底还原，重新生成催化活性点。
再生一般采用高温氨气冲洗等方法。
SCR脱硝工艺在控制氮氧化物排放中具有较高的效率和选择性。
然而，该工艺的适用温度范围较为狭窄，通常为200°C-400°C之间，过低或过高的温度都会降低反应效率。
此外，还需要注意催化剂的选择、催化剂中毒等问题，以确保脱硝工艺的稳定和可靠运行。
除了SCR脱硝，非选择性催化还原（SNCR）脱硝也是常用的一种方法。
SNCR脱硝通过在高温下直接喷射氨水或尿素溶液到烟气中，利用高温下氨水的还原性质，将氮氧化物直接还原为氮气。
SNCR工艺相对于SCR工艺而言，具有操作简单、设备投资少等优点，但效率较低，易产生副产物（如氨硝酸盐）。
综上所述，SCR脱硝是目前应用较广的脱硝工艺之一。
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SCR工艺系统－反应器和催化剂（六）
氨的喷入 烟气进口 承载催化剂 预留加装备用层催化剂的空间 保证烟气均匀分布 密封装置 吹灰器
烟气出口
催化剂层
SCR工艺系统－反应器
布置方式：一般采用2＋1或3＋1布置； 备用层：将新催化剂安装在预留催化剂位 置，以减少催化剂更换量，并充分利用尚 未完全失效的旧催化剂，从而减少催化剂 更换费用，提高脱硝效率。
阳城电厂600MW机组实物流体模型
试验条件
a．环境空气作为试验用流体，物理模型的流体速度应与实际流场速度一致。 b．如果雷诺数足够大，模型烟道的模拟结果就能反映实际流场。雷诺数的取 值决定于模型比例和流体速度，典型的雷诺数是10000。
试验内容
a. 利用风速仪测量AIG和第一层催化剂上游的速度； b. 利用跟踪气体测量第一层催化剂上游的氨的混合度； c. 利用皮托管测量锅炉出口到反应器出口的压降； d. 利用石英砂模拟烟尘沉积
锅炉
脱硝装置 空预器
氨与烟气均匀混合措施
¾ 氨与稀释风的混合设计（混合器） ¾ 喷氨格栅设计（AIG） ¾ 反应器入口设计（筛网平板） ¾ 烟道内部件设计（导流板，静态混合器等） ¾ 计算机流场模拟（CFD）和实体物理模型试验（Flow model） 最终混合措施的确定依据；所有SCR工程都需要做CFD＋ Flow model
CFD设计示例（黄岛电厂）
均匀的流场有利于： －氨与NOx充分反应，保证脱硝效率； －降低氨的逃逸率，减少氨对灰分 和环境的影响； －减少催化剂出现局部磨损； －降低烟气阻力。
实体物理模型（Flow model）
根据脱硝装置的设计方案，建立实物模型 实物模型包括从省煤器出口至空预器入 口的完整SCR流动路径。 比例为1:15或1:10 验证和优化整个烟气系统流场分布。 维持系统低的烟气压降。
催化剂的寿命管理
140% 120% 100% 80% 60% 40% 20% 0 20,000 40,000 60,000 80,000 100,000 120,000 140,000
12 10 8
安装备用层 NH3-slip, ppmd @ 6% O 2
脱硝效率 %
更换第一层
更换第二层
更换备用层
催化剂的失活和中毒
SCR催化剂的工作条件比较恶劣，存在着中毒失效问题， 必须定期更换，更换时间据具体情况而定。
催化剂性能下降的原因 （1）微孔体积减少； （2）固体沉积物使微孔堵塞； （3）碱性化合物等（砷(As)，钾(K)、钠(Na) ， 其次钙(CaO)和镁(MgO)）引起中毒； （4）SO3中毒； （5）飞灰磨损和腐蚀。
更换第一层
6 4 2 0
160,000
运行小时
催化剂安装
催化剂模块起吊
催化剂安装(续)
催化剂模块进入反应器
催化剂安装(续)
催化剂模块就位
催化剂安装(续)
催化剂模块安装
SCR工艺系统－吹灰器（七）
催化剂表面的积灰
蒸汽吹灰器－耙式吹灰器
声波吹灰器
蒸汽吹灰器和声波吹灰器比较
项 目 声波吹灰器 进口产品价格高 需要安装直径为50mm的压缩空气 气管。声波吹灰器很轻便，可以 通过安装法兰很轻易地安装在 SCR上，并仅仅伸出设备0.7m。 10分钟吹10秒钟的频率。每次 0.368立方米/声波吹灰器 蒸汽吹灰器 中 等
省煤器旁路
省煤器旁路
作用： －机组在低负荷运行时，保证SCR入口 烟气温度。一般对SCR入口温度的要 求大约是300－400℃ 。 缺点： －系统复杂，增加控制的复杂性； －需要设置旁路烟道和挡板门，增加投资。 －需要设置密封风机，增加厂用电。
反应器旁路
反应器旁路
作用： －用来在锅炉启动和停止期间或紧急状况 下隔离SCR反应器，使催化剂不受到损害； －机组在长期不脱硝时隔离SCR装置以节约 引风机的电耗。 。 缺点： －系统复杂，增加控制的复杂性； －需要设置旁路烟道和挡板门，增加投资。 －需要设置密封风机，增加厂用电。
b) 低含灰/尾部布置方案
高含尘布置方案的技术特点
烟气未经过除尘，烟气中重金属，SO2等 含量较高，对催化剂的活性存在不利影 响，容易造成下游设备和反应器本体堵灰。 反应温度比较合适(300～400℃)，运行费 用较低 对于高含尘烟气，催化剂烟气通道必须加 大以避免堵灰，这样会降低催化剂的比面 积，从而会增大催化剂的用量。 钢材耗量较大。
a) 高含灰布置方案
低含尘布置方案的技术特点
飞灰含量小，适用于场地无法按照高含尘方 式布置的改造项目或烟气中毒性物质过高的 情况。 烟气温度低于反应温度，需要辅助热源进行 烟气再热，可以采用蒸汽加热或二次燃烧加 热，一般再热系统需要增加约3%的厂用电率。 由于大部分毒性物质和灰尘已经在除尘和脱 硫装置中脱除，所以催化剂寿命可以大大延 长。 可以选用较小的催化剂烟气通道，大大提高 催化剂的比面积，从而降低催化剂的整体用 量，降低初投资和催化剂更换运行费用。
便于安装 缩短催化剂从反应器内搬出的时间
制造厂 日 立
催化剂型式 板 板 式 式
产品规格 mm 948x1881xH 954x1882xH 960x1910xH 970x1930xH
Argillon Cometech 东方凯特瑞
蜂窝式 蜂窝式
催化剂性能比较
性能参数 基 材 活 性 氧化率 压力损失 抗腐蚀性 抗堵塞性 板 式 不锈钢金属板 中 中 低 好 好 蜂窝式 整体挤压 高 高 高 中 中 波纹板式 玻璃纤维板 高 中 中 中 中
SCR工艺系统－ CFD和实物模型试验（五）
氨气与烟气的充分混合和流场均匀性是保证脱硝装置性能的关键 烟气流场的要求:
¾ 确保NOX/NH3 分布均匀 ¾ 确保烟气速度均匀 ¾ 减小烟气温度偏差 ¾ 获得最小的烟气压降 ¾ 防止积灰
在反应器第一层催化剂的上部条件是： 速度最大偏差：平均值的±15% 温度最大偏差：平均值的±10℃ NH3/NOx混合不均匀性：5％ 烟气入射催化剂角度（与垂直方向）：±10°
烟道内的导流/混合装置
氨和烟气的混合装置： • 通过烟道自然混合； • 使用烟道结构件进行混合， 如导流板、静态混合器等
混合装置
计算机CFD模拟流场的建立
¾ 确保NOX/NH3 分布均匀 ¾ 确保烟气速度均匀 ¾ 减小烟气温度偏差 ¾ 获得最小的烟气压降
CFD软件（Computational fluid Dynamics）是计算 流体力学软件的简称，是专门用来进行流场分析、 流场计算、流场预测的软件，相当于虚拟地在计算 机上做试验，用以模拟仿真实际的流动状态。 CFD = 流体力学＋热学＋数值分析＋计算机科学 流体力学：层流和湍流，牛顿流体和非牛顿流体 热学：热力学和传热学 数值分析：解析计算方程 计算机科学：计算机语言、图形技术、图表
SCR系统工艺流程－液氨
液氨储罐
氨气缓冲罐 氨蒸发槽
蒸发器内部结构
氨稀释槽
卸料压缩机
SCR系统工艺流程－尿素
还原剂比较
项目 反应剂费用 运输费用 安全性 存储条件 储存方式 初投资 运行费用 设备安全要求
液氨 便宜1.0 便宜 有毒 高压 液态 便宜 便宜，需要 蒸发液氨 有法律规定
氨水 较贵1.50 贵 有害 常压 液态 贵 贵，需要高热量蒸 发水和氨 需要
氨区主要设备组成 －卸料压缩机 －储氨罐 －氨蒸发槽 －氨气缓冲罐 －氨稀释槽 －废水池 －管道及阀门等附件
氨的一般性质
无色、有强烈刺激性气味的气体； 在标准状况下，密度（ 0.7708 kg/m3）小于空气； 易液化，在常压下冷却至－33.5℃或在常温下加压至 700kPa～800kPa气态氨就液化成无色液体,液氨常用 作制冷剂；
尿素 最贵1.50 便宜 无害 常压，干态 微粒状 贵 贵，需要高热量水 解尿素和蒸发氨 基本上不需要
SCR工艺系统－氨与稀释风的混合（二）
稀释风与氨气的混合作用
¾ ¾ ¾
将氨稀释到浓度为5％； 使氨气分布更加均匀； 增加动能，提高氨气的扩散能力。
我的爆炸浓度范围为 15－28%,请让我远离应方程式
NOX
NH3
4 NO + 4 NH3 + O2 4 NO2 + 2 NH3 + O2
4 N2 + 6 H2O 3 N2 + 6 H2O
副作用方程式 SO2 + 1/2 O2 NH3 + SO3 + H2O SO3 NH4 HSO4
N2
H2O
SCR脱硝效率的主要影响因素
环境影响
声音较小
SCR控制系统（八）
一. 控制系统方案 ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ 反应区控制系统纳入机组DCS 氨区可采用PLC控制或纳入机组DCS 喷氨量控制( 脱硝效率、氨逃逸率） 脱硝通风控制（包括稀释风系统） 氨蒸发器水温控制和缓冲罐压力控制 反应器入口烟气温度控制 吹灰系统控制 烟气挡板系统控制
氨气缓冲罐 锅炉 脱硝装置 空预器 稀释风机 混合器 液氨蒸发槽 液氨储罐
稀释风从送风机出口选取
¾ ¾
降低造价 现场布置简单
氨/空气混合器
SCR工艺系统－喷氨系统（三）
NH3喷射格栅
保证氨和烟气的均匀混合 NH3/NOx沿烟道截面均匀的分布 氨喷射格栅(AIG)
调整氨的流量分配阀门
NH3/NOx分布不均匀状况的调节
端部阀门调节前 CV=44%
← Center of boiler
端部阀门调节后 CV=8%
← Center of boiler
恶劣的流速分布将导致 NH3/NOx 的严重不均匀
通过注氨量的局部微调 达到 NH3/NOx的均匀分布
SCR工艺系统－烟道部分（四）