非选择性催化脱硝技术

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脱硝技术选择性非催化还原脱硝技术

脱硝技术选择性非催化还原脱硝技术

脱硝技术——选择性非催化还原脱硝技术(SNCR)SNCR脱硝技术原理SNCR工艺以炉膛作为反应器, 是现在旧机组脱硝技术改造时关键采取脱硝技术。

通常可取得30%~50%NOx脱除率, 所用还原剂通常为氨、氨水和尿素等。

因为尿素比氨含有愈加好锅炉内分布性能, 且尿素是通常化学药品, 运输存放简单安全、货源易得, 而氨属于危险化学药品, SNCR通常采取尿素作为还原剂。

选择性非催化还原(SNCR)脱除NOx技术是把含有NHx基还原剂, 喷入炉膛温度为900~1100℃区域, 该还原剂快速热分解成NH3选择性地与烟气中NOx反应生成N2、CO2、H2O 等无害气体。

SNCR脱硝工艺步骤将满足要求尿素固体颗粒卸至尿素储料仓, 由计量给料装置进入配液池, 在加热条件下, 用工艺水将尿素固体颗粒配制成尿素溶液, 经配料输送泵送至溶液储罐, 储罐中尿素溶液经过加压泵和输送管道送到炉前喷射系统, 经部署在锅炉四面雾化喷嘴喷入炉膛900~1100℃温度区域。

储罐输出尿素溶液, 可和工艺水混合配制成不一样浓度尿素溶液以满足锅炉不一样负荷要求; 喷嘴可部署多层以满足不一样温度区域要求。

工艺特点技术项目设计人王工介绍: () 从事大气污染控制等方面设计、设备制造、工程总承包等方面工作二十多年。

拥有国家专利二十项.主持大中型环境保护工程项目设计20余项, 主持大型环境保护工程总承包2项, 包含工程投资近3亿元, 是(电改袋)施工关键责任人之一, 有丰富施工组织和管理经验, 也是”863“.中国第一台电除尘器改袋式除尘器1600000立方/小时烟气量全套设计方案参与。

星火热电厂75吨/小时锅炉袋式除尘, 脱硫设计方案关键责任人...11月设计日本帝人三原事务所世界第一台以煤、旧轮胎及少许料制品为混合燃料65T/H高温高压环流化床锅炉(煤、木屑、旧轮胎混合燃料)袋式除尘器, 240T/H电袋复合除尘器及脱硫经过日本教授审核,。

脱硝的工艺流程为

脱硝的工艺流程为

脱硝的工艺流程为
脱硝的工艺流程主要包括以下几个步骤:
1. 燃烧前脱硝:通过在燃烧炉中添加脱硝剂(如氨水或尿素溶液)来实现燃烧前脱硝,将燃烧过程中产生的氮氧化物转化为氮气和水蒸气。

2. 燃烧后脱硝:在燃烧过程中产生的氮氧化物经过烟气处理后,通过喷射脱硝剂(如氨水或尿素溶液)来进行燃烧后脱硝。

这包括选择性催化还原(SCR)和非选择性催化还原(SNCR)等不同的方法。

3. 选择性催化还原(SCR):将脱硝剂(约为25%的氨水和75%的水)喷射到烟气中,经过催化剂层进行化学反应,使氮氧化物与氨发生反应生成氮气和水。

SCR系统通常由脱硝剂喷射系统、反应器、催化剂和氮氧化物的浓度监测装置组成。

4. 非选择性催化还原(SNCR):将脱硝剂(如氨水或尿素溶液)在高温烟气中喷射,并利用高温下的氨的氧化性质与氮氧化物进行反应,将其转化为氮气和水。

SNCR系统通常由脱硝剂喷射系统和反应器组成。

5. 吸收剂法:将含有氮氧化物的烟气通过吸收溶液(如氨水或硫酸)中,氮氧化物与溶液中的成分发生化学反应,从而实现脱硝。

这种方法主要用于燃煤电厂的脱硝。

吸收剂法可以分为干法脱硝和湿法脱硝两种。

6. 生物脱硝:利用硝化细菌将氨氮通过硝化过程转化为亚硝酸盐,再利用反硝化细菌将亚硝酸盐通过反硝化过程转化为氮气。

这种生物脱硝方法主要用于污水处理厂等废水处理领域。

SCRSNCRNCR臭氧脱硝技术比对

SCRSNCRNCR臭氧脱硝技术比对

SCR、SNCR、PNCR、臭氧脱硝技术比对目前烟气脱硝技术可分为干法和湿法两大类,其中干法脱硝中的选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)技术是市场应用最广(约占60%烟气脱硝市场)、技术最成熟的脱硝技术。

其原理是向烟气中喷氨或尿素等含有NH3自由基的还原剂,在高温下直接(或催化剂的协同下)与烟气中的NOx发生氧化还原反应,把NOx还原成氮气和水。

但该技术也有其巨大的局限性,由于化学反应需要在高温下进行,而对于中小型锅炉以及工业锅炉来说,排烟温度远不能达到化学反应所需要的高温。

一、低温脱硝技术低温烟气脱硝技术以低温氧化技术(LoTOx)最为简单有效,由于烟气中的氮氧化物主要组成是NO(占95%),NO难溶于水,而高价态的NO2、N2O5等可溶于水生成HNO2和HNO3,溶解能力大大提高,很容易通过碱液喷淋等手段将其从烟气中脱出。

将烟气中的NO转化为高价态,需引入较强的氧化剂,在众多氧化剂中,臭氧是最环保清洁的强氧化剂,在高效转化NO至高价态的过程中不遗留任何二次污染物,另外不同于OH、HO2 等,工作环境恶劣,自由基存活时间非常短,能耗较高,O3的生存周期相对较长,将少量氧气或空气电离后产生O3,然后送入烟气中,可显着降低能耗。

新大陆臭氧脱硝技术比传统烟气脱硫脱硝工艺更适应环保日益严格的要求,通过特殊工艺控制脱硝反应过程,使碱液吸收反应的产物以固体形式存在,实现了气态污染物(氮氧化物)的固化处理,不产生二次污染。

采用臭氧的高级氧化技术不仅对NOX具有良好的脱除效果,而且对烟气中的其他有害污染物,比如重金属汞也有一定的去除能力;在低温下进行氧化吸收等脱硝过程,有利于锅炉的能源回收利用,降低工程施工难度。

利用国内现有较为成熟的湿法脱硫工艺并加以改进,使脱硫脱硝同时进行。

低温脱硝技术是今后脱硝技术的发展方向。

二、SCR(选择性催化还原)、SNCR(非选择性催化还原)两种技术1、SCR主要应用在大型锅炉等的烟气处理,脱硝率可达80%以上,但投资大,维护成本高,催化剂3年一换;SCR多为国外引进。

sncr脱硝原理

sncr脱硝原理

sncr脱硝原理SNCR脱硝原理。

SNCR(Selective Non-Catalytic Reduction)是一种通过在燃烧过程中喷射氨水或尿素溶液来减少NOx排放的技术。

它是一种选择性非催化还原技术,通过在高温燃烧尾气中注入氨水或尿素溶液,使氨与NOx发生还原反应,生成氮气和水蒸气,从而达到减少NOx排放的目的。

SNCR脱硝技术的原理主要包括三个步骤,混合、反应和吸收。

首先,在燃烧尾气中喷射氨水或尿素溶液,与燃烧尾气中的NOx混合,形成氨和NOx的混合气体。

然后,在高温的燃烧尾气中,氨和NOx发生还原反应,生成氮气和水蒸气。

最后,通过冷却和吸收的过程,将生成的氮气和水蒸气从燃烧尾气中去除,从而实现减少NOx排放的效果。

在SNCR脱硝技术中,影响脱硝效果的关键因素包括温度、氨水或尿素溶液的喷射位置和喷射量。

首先,温度是影响还原反应的重要因素,通常要求燃烧尾气的温度在800°C以上,才能保证还原反应的高效进行。

其次,氨水或尿素溶液的喷射位置和喷射量也是影响脱硝效果的关键因素,需要根据燃烧尾气的温度和NOx的浓度进行合理的设计和控制。

与SCR(Selective Catalytic Reduction)技术相比,SNCR脱硝技术具有成本低、投资少、运行维护简单等优点。

但是,由于SNCR脱硝技术对温度和氨水或尿素溶液的喷射位置和喷射量要求较高,因此在实际应用中需要根据具体的燃烧设备和工艺条件进行合理的设计和调整,以达到最佳的脱硝效果。

总的来说,SNCR脱硝技术是一种有效的减少NOx排放的技术,通过在燃烧过程中喷射氨水或尿素溶液,实现了NOx的选择性非催化还原,从而达到减少NOx排放的目的。

在今后的工业生产中,随着环保要求的不断提高,SNCR脱硝技术将会得到更广泛的应用和推广,为改善大气环境质量做出更大的贡献。

低温脱硝方案

低温脱硝方案

低温脱硝方案简介在人类的生产活动中,氮氧化物的排放已成为大气污染的主要来源之一。

其中,烟气脱硝技术是降低氮氧化物排放的有效方法之一。

烟气脱硝技术可以分为高温脱硝和低温脱硝两种。

而本文主要介绍。

是指在较低的温度下通过化学反应来减少氮氧化物的排放。

低温脱硝技术主要包括选择性催化还原技术(SCR)和选择性非催化还原技术(SNCR)两种。

1. 选择性催化还原技术(SCR)选择性催化还原技术是将氨气(NH3)或尿素(CO(NH2)2)与烟气中的氮氧化物反应生成氮和水的一种技术。

反应需要通过催化剂来实现。

SCR反应过程中,烟气通过催化剂层时,氮氧化物中的NOx与氨气或尿素在催化剂的作用下进行反应生成氮和水。

该技术能够达到较高的脱硝效率,同时具有良好的稳定性。

但其催化剂磨损量大,成本较高。

2. 选择性非催化还原技术(SNCR)选择性非催化还原技术是一种通过加入还原剂(如尿素)在反应温度下减少氮氧化物排放的技术。

它通过在进入燃烧器前加入合适量的尿素,然后将尿素在高温下瞬间分解生成氨气,氨气与烟气中的氮氧化物进行反应,使其转化成氮和水。

SNCR技术的投资和运行成本相对于SCR技术更低,但脱硝效率相对较低,且容易引起NH3气体逸散而形成二次污染。

低温脱硝技术的特点低温脱硝技术是一种通过化学方法降低臭氧和二氧化氮排放的方法。

具有优势明显,效果稳定,能源消耗低,压降小,对固体废物处理不敏感,脱硝效率与操作条件之间的耦合关系不强等特点。

此外,低温脱硝技术还具有以下特点:1. 能耗低SCR技术需要较高温度下催化剂进行反应,而SNCR技术则需要在较高温度下加入还原剂。

而低温脱硝技术中,氮氧化物与还原剂的化学反应可以在较低的温度下进行,从而大大降低了能耗。

2. 操作便捷低温脱硝技术的操作比高温脱硝技术更为简单,不需要使用高温下耐受的催化剂,也不需要像高温脱硝技术那样需要对管道进行加热控制。

因此,这种技术的操作和维护难度相对较低。

水泥厂脱硝 (2)

水泥厂脱硝 (2)

水泥厂脱硝
水泥厂脱硝是指通过一系列的技术手段,将水泥厂烟气中
的氮氧化物(包括氮氧化物和一氧化氮)进行去除的过程。

脱硝的目的是降低烟气中的氮氧化物排放量,减少对大气
环境的污染。

水泥生产过程中,燃烧炉和煅烧炉产生的高温烟气中含有
大量的氮氧化物。

如果这些氮氧化物直接排放到大气中,
会对人体健康和环境造成一定的危害。

因此,水泥厂需要
采取脱硝技术措施,将烟气中的氮氧化物去除。

目前常用的水泥厂脱硝技术主要有选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)技术。

具体的脱硝过程如下:
1. SCR脱硝技术:在SCR脱硝技术中,将氨气或尿素溶液喷入烟气中,与氮氧化物发生催化还原反应生成氮气和水。

通常,SCR脱硝技术需要在烟气中添加催化剂,如钒、钼
或钼铜等。

这种技术可以高效地去除烟气中的氮氧化物。

2. SNCR脱硝技术:在SNCR脱硝技术中,通过在烟气中
喷射氨水或尿素溶液,利用高温条件下的非催化还原反应,将氮氧化物转化为氮气和水。

SNCR脱硝技术相对于SCR
脱硝技术更简单,但其脱硝效率较低。

需要注意的是,水泥厂脱硝技术的选择需要结合实际情况
和要求,包括烟气特性、排放标准、工艺条件、经济性等
方面进行综合考虑。

此外,脱硝过程还需要对脱硝剂的储存、供应和废水处理等进行合理设计和管理。

SNCR脱硝原理

SNCR脱硝原理

欢迎共阅SNCR脱硝技术即选择性非催化还原(Selective Non-Catalytic Reduction,以下简写为SNCR)技术,是一种不用催化剂,在850~1100℃的温度范围内,将含氨基的还原剂(如氨水,尿素溶液等)喷入炉内,将烟气中的NOx还原脱除,生成氮气和水的清洁脱硝技术。

在合适的温度区域,且氨水作为还原剂时,其反应方程式为:4NH3 + 4NO + O2→4N2 + 6H2O (1)然而,当温度过高时,也会发生如下副反应:4NH3 + 5O2→4NO + 6H2O(2)SNCR烟气脱硝技术的脱硝效率一般为30%~80%,受锅炉结构尺寸影响很大。

采用SNCR技术,目前的趋势是用尿素代替氨作为还原剂。

SNCR脱硝原理SNCR 技术脱硝原理为:在850~1100℃范围内,NH3或尿素还原NOx的主要反应为:NH3为还原剂:4NH3 + 4NO +O2 → 4N2 + 6H2O尿素为还原剂:NO+CO(NH2)2 +1/2O2 → 2N2 + CO2 + H2O系统组成:SNCR(喷氨)系统主要由卸氨系统、罐区、加压泵及其控制系统、混合系统、分配与调节系统、喷雾系统等组成。

SNCR系统烟气脱硝过程是由下面四个基本过程完成:接收和储存还原剂;在锅炉合适位置注入稀释后的还原剂;还原剂的计量输出、与水混合稀释;还原剂与烟气混合进行脱硝反应。

工艺流程如图(二)所示,水泥窑炉SNCR烟气脱硝工艺系统主要包括还原剂储存系统、循环输送模块、稀释计量模块、分配模块、背压模块、还原剂喷射系统和相关的仪表控制系统等。

SNCR脱硝工艺流程图图(二)典型水泥窑炉SNCR脱硝工艺流程图SNCR脱硝设备序名称数量单位号1 氨水加压泵组 1 套2 稀释水加压泵组 1 套3 稀释水与氨水混合阀组 1 套4 上层稀氨水分配阀组 1 套5 下层稀氨水分配阀组 1 套6 喷雾系统 1 套7 储罐及卸氨系统 1 套8 压缩空气系统 1 套9 仪表、电气控制系统 1 套10 罐区厂房 1 个。

scr sncr脱硝原理

scr sncr脱硝原理

scr sncr脱硝原理
SCR(选择性催化还原)和SNCR(非选择性催化还原)脱硝技术是两种广泛应用的烟气脱硝方法。

它们利用还原剂将
烟气中的氮氧化物还原成氮气和水,从而实现氮氧化物的达
标排放。

SCR脱硝技术是通过在催化剂的作用下,将烟气在200~400度的温度区间进行催化还原反应。

这种技术的优点是脱硝效率高,一般在90%以上,且反应温度相对较低,对设备
材料的要求较低。

然而,SCR脱硝技术的主要缺点是投资和
运行成本相对较高,需要定期更换催化剂。

SNCR脱硝技术则是通过在炉内高温区(800~1050度区间)喷入还原剂,如氨或尿素,在高温下实现还原反应。

SNCR技术的优点是投资和运行成本较低,且无需昂贵的催化剂。

然而,SNCR技术的脱硝效率相对较低,一般在30%~60%之间,而且对温度和还原剂的喷入量要求较高。

综合来看,两种脱硝技术各有优缺点,需根据实际工况和排
放要求进行选择。

在实际应用中,还可以采用SCR和SNCR
相结合的“SNCR-SCR”技术,以达到更好的脱硝效果。

SCR、SNCR、PNCR、臭氧脱硝技术比对

SCR、SNCR、PNCR、臭氧脱硝技术比对

SCR、SNCR、PNCR、臭氧脱硝技术比对目前烟气脱硝技术可分为干法和湿法两大类,其中干法脱硝中的选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)技术是市场应用最广(约占60%烟气脱硝市场)、技术最成熟的脱硝技术。

其原理是向烟气中喷氨或尿素等含有NH¬3自由基的还原剂,在高温下直接(或催化剂的协同下)与烟气中的NOx发生氧化还原反应,把NOx还原成氮气和水。

但该技术也有其巨大的局限性,由于化学反应需要在高温下进行,而对于中小型锅炉以及工业锅炉来说,排烟温度远不能达到化学反应所需要的高温。

一、低温脱硝技术低温烟气脱硝技术以低温氧化技术(LoTOx)最为简单有效,由于烟气中的氮氧化物主要组成是NO(占95%),NO难溶于水,而高价态的NO2、N2O5等可溶于水生成HNO2和HNO3,溶解能力大大提高,很容易通过碱液喷淋等手段将其从烟气中脱出。

将烟气中的NO转化为高价态,需引入较强的氧化剂,在众多氧化剂中,臭氧是最环保清洁的强氧化剂,在高效转化NO至高价态的过程中不遗留任何二次污染物,另外不同于•OH、•HO2 等,工作环境恶劣,自由基存活时间非常短,能耗较高,O3的生存周期相对较长,将少量氧气或空气电离后产生O3,然后送入烟气中,可显著降低能耗。

新大陆臭氧脱硝技术比传统烟气脱硫脱硝工艺更适应环保日益严格的要求,通过特殊工艺控制脱硝反应过程,使碱液吸收反应的产物以固体形式存在,实现了气态污染物(氮氧化物)的固化处理,不产生二次污染。

采用臭氧的高级氧化技术不仅对NOX具有良好的脱除效果,而且对烟气中的其他有害污染物,比如重金属汞也有一定的去除能力;在低温下进行氧化吸收等脱硝过程,有利于锅炉的能源回收利用,降低工程施工难度。

利用国内现有较为成熟的湿法脱硫工艺并加以改进,使脱硫脱硝同时进行。

低温脱硝技术是今后脱硝技术的发展方向。

二、SCR(选择性催化还原)、SNCR(非选择性催化还原)两种技术1、SCR主要应用在大型锅炉等的烟气处理,脱硝率可达80%以上,但投资大,维护成本高,催化剂3年一换;SCR多为国外引进。

选择性非催化还原脱硝技术(SNCR).

选择性非催化还原脱硝技术(SNCR).
处理和安全设备
3)动力消耗低
4)使用液态反应剂,可以更有效地控制喷雾模式和 化学剂分布,保证良好的混合。
缺点: 1)尿素作为还原剂要比氨作还原剂产生更多的N2O 2)运行不当,尿素作还原剂可能造成较多的CO排放 3)在锅炉过热器前大于800℃的炉膛位置喷入低温尿素溶液,会 影响炽热煤炭的继续燃烧,引发飞灰、残炭率提高的问题
在锅炉过热器和再热器之间,对于老锅炉的改造,也可设在水冷壁区。
喷射器有枪式和墙式两种类型。图3-2和图3-3分别为两 种现场布置的SNCR喷射器照片图。
图3-2 墙式喷枪
墙式喷射器在特定部位插入锅炉内墙,一般每个喷射部 位设置1个喷嘴。墙式喷嘴一般应用于短程喷射就能使反 应剂与烟气达到均匀混合的小型锅炉和尿素SNCR系统。 由于墙式喷嘴不直接暴露于高温烟气中,其使用寿命比枪
对于大容量锅炉,要将多个喷射器安装在锅炉的几个不同部位,能 通过IZM模块进行独立操作或联合操作,并且对还原剂喷入量和喷入
部分可以进行有效控制,使SNCR系统对锅炉负荷变动和维持氨的逃
逸量具有可操作性。 喷射区数量和部位由锅炉的温度场和流场来确定,国外一般采用流 场和化学反应的数值模拟技术来优化喷射部位。典型的设计是设1~5 个喷射区(300MW机组),每个区设4~12个喷射器。喷射器一般布置
系统相比,尿素系统有以下优点: • • 尿素是一种无毒、低挥发的液体,在运输和储存方面比氨更加安全; 尿素溶液喷入炉膛后在烟气中扩散较远,可改善大型锅炉中吸收剂
和烟气的混合效果。
3.2 还原剂的输送、稀释计量系统
稀释水压力控制模块(DWP)的典型设计一般由多台全流量的多
级不锈钢离心泵、一组双联过滤器、压力控制阀和压力/流量仪表等组
4)NOX在线监控系统。

脱硝技术方案

脱硝技术方案

脱硝技术方案一、引言脱硝技术是用于降低燃煤电厂和工业排放的氮氧化物(NOx)水平的关键环境保护技术之一。

本文将就脱硝技术的原理、分类以及相关方案进行讨论。

二、脱硝技术原理1.选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction, SCR)SCR技术是一种有效的脱硝方法,通过在催化剂(通常是氨基钛酸盐)的催化下,将废气中的氮氧化物与尿素(NH3)或氨水(NH4OH)进行催化反应,生成氮气(N2)和水蒸气(H2O)。

2.非选择性催化还原(Non-Selective Catalytic Reduction, SNCR)SNCR技术是另一种常用的脱硝方法,通过在高温下向废气喷射氨水或尿素溶液,使氨水或尿素在高温下分解产生氨基自由基,进而与氮氧化物发生反应,生成氮气和水。

三、脱硝技术方案在不同的应用场景下,有多种脱硝技术方案可供选择。

下面将介绍几种常见的脱硝技术方案。

1. SCR技术方案SCR技术方案需要安装催化剂反应器,将NH3或NH4OH溶液喷入废气管道,并通过反应器内的催化剂使废气中的NOx转化为无害物质。

这种技术方案具有高效、稳定的特点,适用于大型电厂等高排放点。

2. SNCR技术方案SNCR技术方案相对于SCR技术方案来说,成本较低,实施相对简单。

通过向燃烧系统中喷射氨水或尿素溶液,实现氨水与NOx的反应,将NOx转化为氮气和水。

然而,SNCR技术对温度、氨水与NOx的比例等因素较为敏感,需要仔细控制以达到最佳效果。

3. 吸收塔脱硝技术方案吸收塔脱硝技术方案是另一种常用的脱硝方式。

该方案通过将氨水/尿素溶液喷淋于吸收塔,废气通过塔体时,氮氧化物与溶液中的氨水/尿素发生反应,最终达到脱硝的目的。

吸收塔脱硝技术方案具有较高的脱硝效率,适用于较小规模的燃煤电厂。

4. 生物脱硝技术方案生物脱硝技术方案是利用硝化细菌和反硝化细菌的作用,通过生物反应器将废气中的氮氧化物转化为氮气。

这种技术方案适用于低浓度的烟气脱硝,但对于高浓度烟气脱硝效果较差。

选择性催化还原与选择性非催化还原脱硝技术在电厂的应用探究

选择性催化还原与选择性非催化还原脱硝技术在电厂的应用探究
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北蒜 醒
2 原脱硝技术在电厂的应用探究
赵 洁( 江苏亿金 环保 科 技股 份 有 限公 司 江 苏省 江 阴市 2 1 4 4 1 4 )
摘要 : 本文基 于选择性催化还原 与选择性非催化还原脱硝技术的工作原理 , 重点讲述 了这两种脱 硝技术的应用情
以尿素 为还原 剂的脱硝 系统 的主要 包括两个 存储 系统 、 配 制系统 、 喷射 系统和 自控系统 。其 中存储 系统和配置 系统又称为 尿素 的供应 站 ,主要 负责存储 尿素和液态尿素 ,配 制尿素溶液 等; 喷射 系统 主要 负责在 喷射 , 即当达 到最合适 的反应温度 时 , 将尿素 溶液喷人到锅炉 中; 自控系统智能化程 度较高 ,设有报 警、 查 询等 多项功能 , 可 以实时检查设备 运行状况 , 提高脱硝 效 率。 ( 2 ) 在电厂中的应用 选 择性 非催 化还 原脱 硝技术 最早 应用 在 日本 的一 个炼 油 厂, 该厂选用 氨气作 为还原剂 , 通 过技术改造 后 , 脱硝率 由最初 反应 : HC + O 2 + N O C O 2 + N 2 + H 2 0。 的6 5 %提高到 9 0 %。 后来 , 欧盟等国家的燃煤 电厂也逐渐开始采 除 了氨气 、 烃类还原 剂外 , 还有 例如氢气 、 一氧化 碳等还 原 用选择性非催化还原脱硝技术 ,例 如英 国塞轮海港 电厂就采用 剂, 合 理的选择还原剂是选择性催 化还原脱硝技术 的关键 , 是脱 了该项技 术 , 它将该 技术 与低 氮氧化 物燃烧器 、 喷射 器相结合 , 硝效率 与效 益提高的重要影响 因素 ,是 实际工艺生产 的基础保 通过检测氨气排放量和控铷温度提高该脱硝系统的性能,降低 障。 运营成本 , 在一个月 的研究 中发 现 , 该项技术节 约了 四分之一 的 ( 2 ) 在 电厂 中 的应 用 还原剂 , 较好 的控制 了还原 剂的分布 , 降低 了氮 氧化物在高负 荷 选择性催化还 原脱硝技术在发达 国家尤其是 日本 的应用 比 时 的还 原 量 。 较早 , 日本在 1 9 7 5年就建立 了选择性催 化还原脱 硝系统并得 到 目前我 国一些 电厂也引进了该脱硝技术 ,例如江苏 的利 港 了广 泛的应用 , 到了 2 0世纪 8 O年代 , 日本多家燃煤 电厂开始逐 电厂在 6 0 0 MW 的锅 炉机组上采 用 了从美 国引进 的选择性催 化 步采用选择性催化还原脱 硝技 术 , 例如 1 9 8 1 年 日本电力公 司在 还原脱 硝技术 ,与我 国当前 的氮氧化物脱 硝技 术相结合投 入使 通过系统 的测 量装 置 , 对 1 号机组上配置 了两个选择性催化还原脱硝反应器 , 将其放 置在 用 。该脱 硝系统选择尿素作为还原剂 , 空气 预热器的入 口道处和 电除尘器 的出 口道处 。锅炉燃烧后 的 燃煤锅 炉实现实时监测 , 并及时进行调整 , 从该 脱硝 系统 运行 效 温度高达 3 0 0多度 , 此条件下氮氧化物 的转 换率可达到 8 0 %, 脱 果 看 , 其在脱 硝效率 上取得 了一 定的成就 , 而 且其成本 较低 , 特 硝装置也不易发 生堵 塞现象 , 氮气 的滑移量达到标 准。如今 , 日 别适 合于我国大部分 的电厂使用 。 2总 结 本 的一些脱硝装 置仍 保持着高效稳定 的运行 状态 。选择性 催化 还原脱 硝技术在 日本 的成功运用 引起 了欧美等 国家的重视 , 在 近年来 , 我 国经济快 速发展 , 能源 消耗量也 逐渐增加 , 大气 西方国家得到了推广 。例如 , 美 国的 L o g a n燃煤 电厂安装 的是高 污染排放物也越来越 多 , 为此 , 国家政府 出台了一 系列与节能减 飞灰脱 硝 系统 , 在 反应器 中装有催 化剂 , 一共 有i层催 化剂层 , 排相关的政策法规 , 希望改变 当前的大气环境。目前我 国大部分 降低 了该系统 的压力 , S O : 的转化率 降低 。由系统运行统计数据 的电厂仍然是 以烧 煤发 电为主 ,而煤炭燃烧后 有大量 的氮 氧化 显示 , 氨气和氮氧化物的排放 量基本达标 , 甚至优于标准数值 。 物气 体排 出, 严 重影 响大 气的质量 , 因此 , 作为 N O x排放 的主要 近年来 ,选 择性催化还原脱硝技术 在我 国的电厂中得到 了 单位 , 我 国的电厂应 当高度重 视排放气 体对 自然生态 的影 响 , 引 引进 、 开发 与应 用 , 例如福 建的后石电厂 。该 电厂 采用的是烟气 进先进 的脱硝技术 , 努 力达 到规定 的排放标准 。 选择性催 化还原与选择性非催化还 原脱硝技术是 当前 发展 脱 硝与炉 内脱硝两种方法有机 结合的脱硝方法 ,其 中烟气脱 硝 运用的是 日立公 司的脱硝 技术 ,炉 内脱硝是 氮氧化物分级燃 烧 较为成熟 的两种脱硝技术 , 其在全球都具 有较 为广泛 的应用 。在 这两种技术将会不断得到改进 , 脱硝效 率进一步 的脱硝方法。液态 氨气通过压缩机被送人 到储槽 中, 然后通过蒸 今后 的发展 中, 以减少催 化剂使用量 、 氨气泄漏 量 , 优化系统 结构等 发器蒸发为气态 氨气 , 由缓 冲槽输送 至锅炉中 , 将其与空气 混合 得到提 高 , 这两种脱 硝技 术将 成为最具有 发 均匀后送 至空气 预热器前安装 的脱硝反应器 中 ,在反应 器内发 研究方向为主。从 长远 角度看 , 值得大力推广应用 。 生还原反应 。选择性催化还原脱硝技术提高了电厂的脱硝效率 , 展潜力的脱硝技术 , 它将是 未来最具有发展前景 的脱硝技术之一 。 参考文献 【 1 】 张强 , 选 择性催化还原烟 气脱硝技术进展及 工程应用[ J 】 , 1 . 2选 择 性 非催 化 还 原 脱硝 技 术 热力发电, 2 0 0 4 , ( 4 ) ( 1 ) 工作原理 f 2 1 黄 霞, 选择性 非催化还 原技术及其 应用 前景[ J ] , 电站 系统 选 择性非催化还原脱 硝技 术是控制处理氮 氧化物 比较成 熟 2 0 1 0 , 2 3 ( 1 ) 的一种脱硝技术 , 其主要工作原 理是 : 在1 0 0 0摄 氏度左右时 , 在 工 程 ,

氨法脱硝原理

氨法脱硝原理

氨法脱硝原理
氨法脱硝是一种常用的烟气脱硝技术,主要用于燃煤锅炉、燃气锅炉和燃油锅炉等烟气中氮氧化物(NOx)的减排。

氨法脱硝原理是利用氨与NOx在催化剂的作用下发生化学反应,将NOx转化为氮气和水,从而达到脱硝的目的。

氨法脱硝的原理主要包括两个步骤,选择性催化还原(SCR)和非选择性催化还原(SNCR)。

在SCR过程中,烟气中的NOx与氨在催化剂的作用下发生还原反应,生成氮气和水。

而在SNCR过程中,烟气中的NOx与氨直接在高温下发生化学反应,也能将NOx转化为氮气和水。

氨法脱硝的催化剂通常采用钒钛催化剂或钨钒钛催化剂,这些催化剂能够提高化学反应的速率,降低反应的活化能,使脱硝反应更加高效。

此外,催化剂的稳定性和耐高温性也是氨法脱硝的关键。

在实际应用中,氨法脱硝需要根据烟气中NOx的浓度和温度以及氨的投加量等参数进行精确控制,以确保脱硝效率和催化剂的稳定性。

此外,还需要考虑氨的副产物(如N2O)的排放控制,以避免对环境造成不良影响。

总的来说,氨法脱硝是一种成熟、高效的烟气脱硝技术,通过催化剂的作用,能够将燃煤锅炉等设备排放的NOx转化为无害的氮气和水,从而减少大气污染物的排放,保护环境和人类健康。

随着环保要求的不断提高,氨法脱硝技术将会得到更广泛的应用和推广。

烟气脱硝SCR和SNCR工艺对比分析

烟气脱硝SCR和SNCR工艺对比分析

烟气脱硝SCR和SNCR工艺对比分析烟气脱硝技术主要有选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction, SCR)和选择性非催化还原(Selective Non-Catalytic Reduction, SNCR)两种工艺。

本文将对这两种工艺进行成本、运行成本和优缺点的对比分析。

首先,SCR工艺是一种通过在催化剂的作用下,将氨水或尿素溶液喷入燃烧室,与烟气中的氮氧化物发生反应,将其还原为氮和水的过程。

这种工艺的优点包括:脱硝效率高,可达到95%以上;可在较低温度下进行脱硝,一般为250-400摄氏度;催化剂具有较长的寿命,可达到2-3年;废气中几乎没有生成二噁英等有毒物质。

缺点则包括:昂贵的催化剂成本,催化剂易受到污染物的破坏;需要额外设备供应氨水或尿素溶液;操作和维护成本较高。

其次,SNCR工艺是一种通过在高温区域内直接喷射氨水或尿素溶液,使其与烟气中的氮氧化物发生反应,将其还原为氮和水的过程。

这种工艺的优点包括:设备和运行成本较低,无需催化剂;操作简单,易于实施和维护;适用于燃烧设备的烟气温度较高的情况。

缺点则包括:脱硝效率较低,一般为70-90%;需要保持较高的烟气温度,一般为850-1100摄氏度;SNCR过程中会生成较多的氮氧化物,可能导致大气污染。

在成本方面,SCR工艺的主要成本包括催化剂、氨水或尿素溶液、喷射设备等。

催化剂的成本较高,但可使用较长时间,降低了替换催化剂的频率。

而氨水或尿素溶液的成本相对较低。

SNCR工艺的成本主要包括氨水或尿素溶液、喷射设备等。

由于无需催化剂,因此成本相对较低。

在运行成本方面,SCR工艺的主要运行成本包括催化剂再生和添加氨水或尿素溶液的需求。

催化剂再生可以通过高温氨溶剂、蒸汽或氨气等方法进行。

而SNCR工艺的运行成本则主要包括氨水或尿素溶液的加注,和喷射设备的维护、清洗等。

综上所述,SCR工艺和SNCR工艺各有优缺点。

SCR工艺具有高脱硝效率、低温脱硝和催化剂寿命长等优点,但成本和运行成本较高。

脱硫脱硝工作原理

脱硫脱硝工作原理

脱硫脱硝工作原理
脱硫脱硝是一种常用的大气污染物治理技术,主要用于去除烟气中的二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)。

其工作原理如下:
脱硫工作原理:
1. 湿法脱硫:将烟气与液体吸收剂(通常为石灰石浆或氨水)反应,在反应过程中,SO2与吸收剂中的氢氧根离子结合生成硫酸根离子,实现SO2的去除。

2. 干法脱硫:将烟气与干法脱硫剂(如石灰石或活性炭)接触,在高温下进行反应,SO2被吸附在脱硫剂表面或内部,从而去除SO2。

脱硝工作原理:
1. 选择性催化还原(SCR):将烟气中的NOx与氨(NH3)
或尿素(CO(NH2)2)在催化剂的作用下进行反应。

在SCR反
应器中,NOx与NH3发生催化还原反应生成氮气和水,从而
将NOx去除。

2. 选择性非催化还原(SNCR):在高温烟气中喷射氨水、尿
素水或氨气,NH3与NOx进行非催化还原反应,生成氮气和水,从而实现NOx的去除。

以上是脱硫脱硝工作原理的简要描述,具体的技术细节和工艺参数会基于具体的设备和工作要求而有所不同。

脱硝催化剂 八种过程

脱硝催化剂 八种过程

脱硝催化剂八种过程脱硝催化剂是一种用于减少燃煤电厂和工业锅炉排放的氮氧化物(NOx)的催化剂。

它们通过催化反应将NOx转化为无害的氮气和水蒸气,从而降低对环境的污染。

下面将介绍八种常见的脱硝催化剂过程。

1. 选择性催化还原(SCR):SCR是最常用的脱硝催化剂过程之一。

在SCR过程中,氨气(NH3)或尿素(CO(NH2)2)作为还原剂与NOx反应,生成氮气和水。

SCR催化剂通常是由钒、钼或铜等金属组成的。

2. 选择性非催化还原(SNCR):SNCR是另一种常见的脱硝催化剂过程。

在SNCR过程中,氨气或尿素直接与燃烧过程中的高温烟气中的NOx反应,生成氮气和水。

与SCR相比,SNCR不需要催化剂,但其脱硝效率较低。

3. 氧化催化还原(OCR):OCR是一种将NOx氧化为高级氮氧化物(如NO2)的脱硝催化剂过程。

然后,高级氮氧化物与还原剂(如氨气)反应生成氮气和水。

OCR催化剂通常由铂、钯或铑等贵金属组成。

4. 氧化吸附脱硝(OAN):OAN是一种将NOx氧化为高级氮氧化物,并通过吸附剂将其去除的脱硝催化剂过程。

吸附剂通常是由活性炭、分子筛或金属氧化物等材料制成。

5. 低温催化还原(LTCR):LTCR是一种在较低温度下进行的脱硝催化剂过程。

在LTCR过程中,NOx与还原剂(如氨气)在催化剂的作用下反应生成氮气和水。

LTCR催化剂通常由铜、铁或钴等金属组成。

6. 非催化还原(NCR):NCR是一种不使用催化剂的脱硝催化剂过程。

在NCR过程中,NOx与还原剂(如氨气)在高温下直接反应生成氮气和水。

尽管NCR不需要催化剂,但其脱硝效率较低。

7. 光催化脱硝(PCN):PCN是一种利用光催化剂将NOx转化为无害物质的脱硝催化剂过程。

光催化剂通常是由二氧化钛等半导体材料制成,通过吸收光能激发电子,从而促进NOx的催化转化。

8. 等离子体催化还原(PCR):PCR是一种利用等离子体催化剂将NOx转化为无害物质的脱硝催化剂过程。

脱硫脱硝工艺流程讲解

脱硫脱硝工艺流程讲解

脱硫脱硝工艺流程讲解脱硫脱硝是一种常用的减排技术,用于去除烟气中的二氧化硫和氮氧化物。

下面是脱硫脱硝的工艺流程的详细讲解。

脱硫工艺流程:1.粉煤灰脱硫工艺:烟气首先进入脱硫塔,通过喷淋装置将石灰浆喷洒到上方,与二氧化硫发生反应生成石膏。

然后,进一步处理石膏以回收或排放。

2.石膏湿法脱硫工艺:烟气进入脱硫塔,塔内喷洒石膏浆液与二氧化硫发生反应生成石膏。

随后,处理后的石膏可以进一步利用或排放。

3.浆液吸收脱硫工艺:将氨或碱液加入脱硫塔,和烟气中的二氧化硫进行吸收反应,生成亚硫酸盐。

这种工艺比较常用于小型燃煤锅炉。

脱硝工艺流程:1.选择性催化还原(SCR)技术:该技术使用催化剂(通常为钒、钼或钨)将氨气或尿素与烟气中的氮氧化物反应,生成氮和水。

这种工艺在高温下进行,通常需要添加一个反应器来保持适宜的温度。

2.选择性非催化还原(SNCR)技术:此技术通过向烟气喷射氨水或尿素水达到脱硝的目的。

氨水在高温下分解,与烟气中的氮氧化物反应生成氮气和水。

这种工艺适用于温度较低的应用。

3.吸收脱硝技术:通过在脱硫塔中加入吸收剂(如铁氰化钠),使烟气中的氮氧化物与吸收剂反应生成高铁化合物。

这种方法相对较少使用,但有些情况下可以与脱硫同时进行。

1.烟气预处理:包括除尘和预热,以减少对后续装置的影响。

2.脱硫工艺:根据具体工艺选择粉煤灰、石膏湿法或浆液吸收等脱硫方法。

3.脱硫剂回收或排放处理:处理脱硫产生的石膏或其他脱硫副产物。

4.脱硝工艺:根据具体情况选择SCR、SNCR或吸收脱硝进行氮氧化物的处理。

5.脱硝废气处理:处理脱硝产生的氮气、水和其他废气。

需要注意的是,不同的工艺适用于不同的燃烧炉和烟气成分。

选择适合特定应用的脱硫脱硝工艺非常重要,以确保有效减少二氧化硫和氮氧化物排放。

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

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。

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第二节选择性非催化还原烟气脱硝技术选择性催化还原脱除NO X的运行成本主要受催化刑寿命的影响,一种不需要催化剂的选择性还原过程或许更加诱人,这就是选择性非催化还原(Selective non-catalytic reduction, SNCR) 脱除NO X技术。

该技术是把含有NH X基的还原剂,喷入炉膛温度为800-1100℃的区域,该还原剂迅速热分解成NH3并与烟气中的NO X进行SNCR反应生成N 2。

该方法以炉膛为反应器,可通过对锅炉进行改造实现,具有诱人的工业前景。

SNCR技术的工业应用是在20世纪70年代中期日本的一些燃油、燃气电厂开始的,在欧盟国家从80年代末一些燃煤电厂也开始SNCR技术的工业应用。

美国的SNCR技术在燃煤电厂的工业应用是在90年代初开始的、目前世界上燃煤电厂SNCR工艺的总装机容量在2GW以上。

一、SNCR脱NO x工艺流程和过程化学(一)、工艺流程图5-36示出了一个典型的SNCR工艺布置图,它由还原剂贮槽、多层还原剂喷入装置和与之相匹配的控制仪表等组成。

SNCR反应物贮存和操作系统同SCR系统是相似的,但它所需的氨和尿素的量比SCR工艺要高一些。

从SNCR系统逸出的氨可能来自两种情况。

一是由于喷入的温度低影响了氨与NO X的反应;另一种可能是喷入的还原剂过量,从而导致还原剂不均匀分布。

由于不可能得到有效的喷入还原剂的反馈信息,所以控制SNCR体系中氨的逸出是相当困难的,但通过在出口烟管中加装一个能连续准确测量氨的逸出量的装置,可改进现行的SNCR系统。

还原剂喷入系统必须能将还原剂喷入到锅炉内最有效的部位,因为NO X分布在炉膛对流断面上是经常变化的,如果喷入控制点太少或喷到锅炉中整个断面上的氨不均匀,则一定会出现分布率较差和较高的氨逸出量。

在较大的燃煤锅炉中,还原剂的分布则更困难,因为较长的喷入距离需要覆盖相当大的炉内截面。

多层投料同单层投料一样在每个喷入的水平切面上通常都要遵循锅炉负荷改变引起温度变化的原则。

然而,由于这些喷入量和区域是非常复杂的,因此要做到很好的调节也是很困难的。

为保证脱硝反应能充分地进行,以最少的喷入NH3量达到最好的还原效果,必须设法使喷入的NH3与烟气良好地混合。

若喷入的NH3不充分反应,则泄漏的NH3不仅会使烟气中的飞灰容易沉积在锅炉尾部的受热面上,而且烟气中NH3遇到SO3会生成(NH4)2SO4,易造成空气预热器堵塞,并有腐蚀的危险。

SNCR法的喷氨点应选择在锅炉炉膛上部相应的位置,并保证与烟气良好混合。

若喷入的为尿素溶液,其含量应为50%左右。

(二)、过程化学研究发现,在炉膛900-1100℃这一狭窄的温度范围内、在无催化剂作用下,NH3或尿素等氨基还原剂可选择性地还原烟气中的NO x ,基本上不与烟气中的O2作用,据此发展了SNCR法。

在900-1100℃范围内,NH3或尿索还原NO X的主要反应为:当温度更高时,NH3则会被氧化为NO,即实验证明,低于900℃时.NH3的反应不完全,会造成所谓的“氨穿透”;而温度过高NH3氧化为NO的量增加,导致NOx排放浓度增大.所以,SNCR法的温度控制是至关重要的。

二、温度窗口的选择在SNCR工艺中,最主要的是炉膛上喷入点的选取,即温度窗口(temperature window)的选择。

依据还原剂类型和,SNCR工艺运行的条件,一个有效的温度窗口常发生在900-1100℃之间。

例如,图5-37表示了一个以氨为还原剂SNCR工艺的中试装置的温度窗口曲线图。

当反应温度增加到1000℃以上时,NOx脱除率由于氨的热分解而降低。

另一方面,在1000℃以下,NOx脱除率也在下降,同时、氨的逸出量可能在增加。

最佳的温度窗口通常出现征蒸汽发生器和对流热交换器所在区。

图5-38示出了一个规模为285MK燃烧煤粉的固体排渣锅炉在满负荷下的炉膛上部区域处温度正面分布图。

这些数据是通过测量锅炉内气体温度,同时结合热变换模拟的结果估测出来的。

根据温度的纵剖面图可以看出最佳温度窗口仅发生在炉膛上部的再热器处。

Himes等人在1995年报道过对规模为321MW的燃煤液体排渣锅炉的每个观察窗口采用高速热电偶和切面高温温度计来测量满负荷和减负荷炉膛温度的分布情况。

在正常的满负荷情况下,实际还原剂喷入点的下边缘处的三个窗口的烟气温度范围为1090-1230℃;在最小负荷为81MW时,这些窗口的温度就降到650-840℃。

温度的纵剖面图数据表明,温度窗口是随着锅炉负荷的改变而产生移动。

在负荷变化的过程中,即使在一个合适的温度下向锅护喷入还原剂也会引起很多问题。

然而,要设计一个在整个负荷范围内都能满足NO X脱除要求的SNCR系统,能准确表达还原剂喷入区域内的温度纵剖面图是必须的。

还原剂在最佳温度窗口停留时间越长.则脱除NOx的效果越好。

停留时间超过1s则可出现最佳NO X脱除率,然而,最短停留时间为0.3s时,SNCR的NO X脱除率也是不错的。

M uzio等人在1993年就报道过采用一个中间规模的燃烧器进行实验,得出停留时间对NO X 脱除率的影响,如图5-39所示。

由图5-39可知氨和尿素需要0.3-0.4s的停留时间才能达到有效脱除NO X的效果。

在实验室规模的夹带流反应器中喷入尿素溶液,我们对停留时间和反应温度对NO X脱除的影响进行了实验研究。

结果如图5-40和图5-4l所示。

在1000℃、NOx为300×10-6和n(N)/n(NO)=1.5的条件下,仰、随着停留时间的增加而增加(图5-40)。

在开始的0.3s内,脱除NO X反应速率非常快,大约能达到40%的去除率,随后反应速率明显下降,1.7s 内去除率仅增加32%。

因此,初始阶段是非常重要的。

反应温度对尿素脱除NO的影响如图5-41所示,随着n(N)/n(NO)的增加,温度的影响更明显(特别是在800-900℃范围内)。

在SNCR过程中温度的影内存在着两种趋势,一方面是温度的升高促进NH3的氧化,使NO脱除率下降;另一方面温度的降低会使NH3的反应速率下降,也会导致NO脱除率下降。

因此,最佳温度是这两种趋势对立统一的结果。

由图可知.最佳温度为900℃。

三、NH3/NO X摩尔比的影响和N2O排放问题反应人程式(5-36)-(5-39)示出了1摩尔NO进行化学还原反应需要1摩尔的氨(或其他还原剂)。

被利用的还原剂的量可通过加入到系统中还原剂的量和脱除NO X的量来计算。

化学计量比定义为脱除1摩尔NO X所需氨的量(摩尔)[或具他还原剂所用氦的量(摩尔)],而实际所需的化学计量比要大些。

例如,一个NO X脱除中为50%的系统按NO X入口浓度计算其标难化学计量比为1.0.而根据脱除NO X的量所得的实际化学计量比为2.0。

SNCR工艺一般氨的逸出率限制在5×10-6或更低。

sSNCR工艺的化学计量比低于1.05,此时氨的利用率达到95%以上。

在一个个燃烟煤的旋风锅炉的短期试验中,喷入尿素的SNCR 工艺在化学计量比为2.0的条件下运行,NO X脱除率仅为20%;在化学计量比为3.3时,NO X 脱除率为42%。

值得注意的是该化学计量比的值已由原先以NO X脱除率为依据的0.4转变为以入口处NO浓度为依据的1.4。

整个试验过程中,氨的选出含量始终低于10×10-6,这表明很多还原剂在锅炉高温(1100℃以上)区域分解成氮气和水,反应方程式如下;与SCR工艺相同的是氨与SO3反应生成硫酸铵这个潜在的副反应没有发生。

在空气加热器的操作温度下,硫酸铵的生成将会加快,并且最终导致空气加热器污染和堵塞。

虽然SNCR工艺没有SO2被氧化,但是自然生成的SO3的浓度有时也是非常高的(尤其在高硫煤中),这关系到较高的潜在氨的逸出率。

SNCR工艺通常会产生N2O,N2O会引起温度效应。

N2O在大气中很稳定,滞留时间长达20-100年,因而被认为是温室气体之一,对气候和臭氧层具有破坏作用。

N2O的形成主要来源于SNCR工艺所采用的还原剂、喷入还原剂的量以及喷入温度。

图5-42示出了以氨、尿素和氰尿酸为还原剂SNCR工艺脱除NO X,发生的主要化学反应途径。

从图5-42的右边途径可看出以尿素为还原剂时,NCO与NO反应生成了N2O,因此,喷入尿素比喷入氨要产生更高的N2O排放浓度。

使用氨也会产生N2O,其反应式为:图5-43示出了以尿素为还原剂的SNCR系统的实验装置的结果。

N2O的生成量是随着NO X脱除量的增加而增加。

在NO X脱除率为50%时.N2O的含量大约为20×10-6。

这个结果表明有相当一部分(大约10%-25%)脱除的NO X实际上转化成了N2O。

在夹带流反应器中,我们也对NH3/NO X摩尔比对NO X脱除的影响和N2O排放浓皮进行了实验研究,结果如图5-44和图5-45所示。

图5-44表明n(N)/n(NOx)对其NOx脱除率有较大影响,去除率随n(N)/n(NO X) 的增大而增大。

较大的n(N)/n(NOx) 意味着投加的NH3基还原剂较多,能达到较高的去除率,但同时也增大了排放烟气中NH3和N2O的排放浓度,这是由于SNCR过程中伴随有NH3和N2O等副产物的生成。

SNCR的反应机理非常复杂,目前仍未完全了解清楚,但大多数学者认为NH3基还原剂是按图5-42所示的途径进行反应的。

因此,在SNCR脱NO X工艺中,将n(N)/n(NOx)控制在1.0-1.6范围内较好。

图5-45表示了在NO X为300×10-6、2s和n(N)/n(NO X) 的条件下,用SNCR法脱除NO 过程中N2O的生成量。

随着温度的升高,烟气中N2O的排放含量迅速增大,在900℃时达到最大值(6×10-6),随后急剧下降.1100℃后降至2×10-6以下,且变化趋于平缓。

N2O形成的主要原因是尿素分解的副产物HCHO,其部分通过一些复杂的分步反应后生成N2O(图5-42)。

由于N2O是一种相对稳定的中间产物,其部分会被还原成N2(图5-42),温度降低时,其还原速率低,N2O被逐渐积累;温度升高后,还原速率增大,N2O排放量下降。

四、添加剂对SNCR的影响Irons等人在1995年用中试规模的燃烧装置研究了喷氨型SNCR工艺在改变温度窗口时,添加剂对其的影响。

他们指出在固定的喷入点按照温度的改变喷入甲烷对电厂所安装的SNCR工艺是适用的。

图5-46示出了温度窗口处附加喷入中烷的影响。

在注入烟气之前,天然气要与氨预先混合。

每摩尔氨中加入0.5摩尔的甲烷将使过程中的最佳脱除率从68%下降到60%,同时最佳温度也从1030℃下降到916℃;当甲烷与氨的比为1:1时效率又有所下降,但是不再有明确的最佳温度。

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