氨选择性非催化还原烟气脱硝研究进展
利用NH3选择性催化还原(SCR)烟气脱硝技术研究进展
利用NH3选择性催化还原(SCR)烟气脱硝技术研究进展贾文珍;祝方【摘要】介绍了利用NH3选择性催化还原(SCR)烟气脱硝技术的机理、动力学模拟以及着重介绍了用于SCR过程中的各种催化剂的研究进展,最后分析了在SCR 脱硝过程中的主要影响因素.并展望了今后脱硝过程中的方向,是进一步探讨各种催化剂的催化机理,从而研究更为合适的催化剂.【期刊名称】《能源环境保护》【年(卷),期】2011(025)004【总页数】5页(P1-4,9)【关键词】选择性催化还原(SCR);脱硝;催化剂【作者】贾文珍;祝方【作者单位】太原理工大学环境科学与工程学院,山西太原030024;太原理工大学环境科学与工程学院,山西太原030024【正文语种】中文【中图分类】X703大气污染环境治理的重要性，已越来越被人们所重视。
SO2是大气中的一个重要的污染物，它能够引起酸雨、硫酸型烟雾等多种污染，危害较大，因此已经被很多国家列入重点治理对象。
我国也将其列入十二五规划中重点治理的对象。
近年来，烟气脱硫技术也日趋成熟，以此同时，氮氧化物NOx的污染问题，已远远超过SOx，人们也开始了对NOx的治理研究和应用。
NOx不仅可以形成酸雨，而且在阳光照射下结合汽车尾气形成光化学烟雾；除了酸雨和光化学烟雾之外，臭氧的减少和其他的一些环境问题也都与低浓度的NOx有关，其危害性远比人们原先设想的要大的多。
因此NOx的治理是现在大气污染治理的一个热点。
目前烟气脱硝的方法主要有：传统的选择性催化还原法、选择性非催化还原法、电子束法以及新脱硝技术微生物脱硝法、微波脱硝法、液膜法、脉冲电晕法等。
目前比较成熟的脱硝技术是选择性催化还原（SCR）脱硝技术。
选择性催化还原（SCR）是一种炉后脱销方法，是利用还原剂（NH3、尿素等）在金属催化剂的作用下，选择性的与NOx反应生成N2和H2O。
其反应方程式如下：副反应方程式：目前常用的选择性催化还原（SCR）工艺主要分为氨法选择性催化还原和尿素选择性催化还原两种。
选择性非催化脱硝反应非等温过程的实验研究
选择性非催化脱硝反应非等温过程的实验研究选择性非催化脱硝反应是一种重要的氮氧化物（NOx）的净化技术，它可以将废气中的NOx转化为氮和水，在减少大气污染方面具有重要意义。
非等温过程是一种常见的反应过程，它在实际应用中有着重要的影响。
本文将探讨选择性非催化脱硝反应的非等温过程的实验研究。
选择性非催化脱硝反应主要涉及NO和NH3两个反应物。
在废气净化装置中，NO和NH3混合，并经过反应器催化转化为氮和水。
非等温过程是指反应温度不断变化的过程，而且不同温度下反应速率不同。
因此，研究非等温过程对选择性非催化脱硝反应的理解和优化有着重要的意义。
首先，实验研究可以通过在不同温度下进行选择性非催化脱硝反应来确定反应速率和转化率。
这可以通过在连续反应器中加入不同温度的废气进流，并进行定期的样品分析来实现。
实验结果可以绘制成反应温度与反应速率和转化率之间的关系曲线。
通过实验研究，可以确定选择性非催化脱硝反应的反应机理和反应动力学参数。
其次，实验研究还可以通过调整不同温度下反应条件（如气体流速、反应物浓度等）来研究非等温过程对选择性非催化脱硝反应的影响。
例如，可以通过改变进流气体中的NH3浓度来研究温度对选择性非催化脱硝反应的选择性影响。
此外，还可以研究不同温度下废气中NO和NH3之间的摩尔比对反应效果的影响。
实验研究还可以通过研究反应温度对选择性非催化脱硝反应硝酸盐生成特性的影响来深入理解非等温过程。
通过在不同温度下进行实验，可以确定反应性能与氮和水之间的平衡和瞬态状态的关系。
此外，还可以通过X射线衍射和扫描电子显微镜等表征技术，对催化剂的表面结构和形貌进行分析，从而进一步了解非等温过程对选择性非催化脱硝反应的影响。
总的来说，选择性非催化脱硝反应的非等温过程的实验研究对于深入理解该反应的机理和优化条件具有重要的意义。
通过实验研究可以确定反应速率和转化率，并研究温度、反应条件和硝酸盐生成特性等因素对反应的影响。
这将为选择性非催化脱硝反应的工业应用提供重要的理论和实验基础。
选择性非催化还原SNCR烟气脱硝技术
选择性非催化还原（SNCR）烟气脱硝技术
一、工艺原理
选择性非催化还原法（SNCR）一般采用炉内喷氨、尿素或氢氨酸作为还原剂还原NOx 。
还原剂只和烟气中的NOx 反应，一般不与氧反应，该技术不采用催化剂，所以这种方法被称为选择性非催化还原法（SNCR ）。
由于该工艺不用催化剂，因此必须在高温区加入还原剂。
还原剂喷入炉膛温度为850 ～1100 ℃的区域，迅速热分解成NH3，与烟气中的NOx 反应生成N2和水。
该技术以炉膛为反应器。
SNCR 烟气脱硝技术的脱硝效率一般为30% ～60% ，受锅炉结构尺寸影响很大，多用作低NOx 燃烧技术的补充处理手段。
采用SNCR 技术，目前的趋势是用尿素代替氨作为还原
剂。
在850 ～1100 ℃范围内，NH3或尿素还原NOx 的主要反应为：
二、系统组成
SNCR 系统烟气脱硝过程是由下面四个基本过程完成：
⑴接收和储存还原剂；
⑵还原剂的计量输出、与水混合稀释；
⑶在锅炉合适位置注入稀释后的还原剂；
⑷还原剂与烟气混合进行脱硝反应。
SNCR 系统采取模块方式进行设计、制造，主要由还原剂循环模块、还原剂的水稀释模块、还原剂计量模块、还原剂均分模块、还原剂注入器等模块化组件构成。
三、技术特点
⑴技术成熟可靠
⑵还原剂有效利用率高
⑶初次投资低
⑷系统运行稳定
⑸设备模块化，占地小
⑹无副产品，无二次污染四、技术参数。
烧结烟气脱硫脱硝技术的研究与应用
烧结烟气脱硫脱硝技术的研究与应用摘要：本文是在国家对钢铁企业环保治理要求越来越高的背景下来着重分析对比各种烧结烟气脱硫脱硝方法的优缺点，最后确定采用氨法脱硫＋SCR脱硝技术路线。
在具体研究中先是介绍了目前脱硫方法的优点与不足，从而明确了技术路线的方向，之后是从广西钢铁烧结厂实际情况出发设计了先氨法-后SCR联合脱硫脱硝工艺，通过采用这一工艺进一步提升了脱硫脱硝效率，降低污染物排放量。
最后在此基础上还设计三级水洗净化烟气，降低颗粒物的排放，进一步减少了烧结烟气对大气的污染。
关键词：烧结烟气；氨法脱硫；SCR脱硝1、引言钢铁企业生产过程中会产生大量大气污染物，NOX 和SO2就是其中最主要的气态污染物，这些污染主要来自烧结工序。
目前“国家对烧结烟气排放指标的要求日益严格，已由单一污染物控制转变为多污染物协同控制”[1]。
从目前的国内普遍情况来看，钢铁企业对于烧结工序中大气污染采用的脱硫脱硝及消白方法，能耗高而且占地面积大。
长此以往难免会给企业带来巨大财务压力。
鉴于此，本文认为为了能够适应日益复杂的形势要求就必须要创新脱硫脱硝与消白工艺，要实现治理技术的积极创新从而降低企业污染治理成本，进而提升其竞争力。
2、脱硫脱硝技术的研究与应用为了选择出合理的方法首先要对目前较为常见的方法展开对比分析，通过对比分析来明确各方法的优缺点。
2.1当前最为常见的脱硫方法为干法、半干法和湿法这三种方式。
干法烟气脱硫的优点点表现在使用设备简单、占地面积小而且操作起来非常方便，其缺点表现为反应速度慢且脱硫率较低。
半干法脱硫是处于干法与湿法之间的另一种脱硫方法，不管是脱硫的效率还是脱硫剂吸收率都在两者之间，这种方法的优势是不仅投资少而且运行费用比较低，它的缺点是脱硫效率比湿法脱硫要低一点。
湿法烟气脱硫“是通过液相氧化-还原吸收来达到脱硫的目的”[2]，湿法脱硫技术成熟且脱硫率高，它在脱硫技术中占据了主导地位。
氨法脱硫属于一种湿法脱硫，其优势表现为适用范围广，脱硫效率较高，生产运行安全。
科技成果——选择性非催化还原法(SNCR)烟气脱硝技术
科技成果——选择性非催化还原法（SNCR）烟气脱硝技术适用范围燃煤电站锅炉、热电联产锅炉、燃煤工业锅炉、建材行业窑炉等烟气中氮氧化物治理技术原理在没有催化剂的情况下，向850-1050℃炉膛中喷入还原剂氨或尿素，还原剂有选择性地与烟气中的氮氧化物反应并生成无毒、无污染的氮气和水蒸气。
煤粉炉NOx脱除效率为30%-50%；循环流化床锅炉NOx脱除效率为60%-80%；氨逃逸＜10ppm。
工艺流程工艺流程图SNCR系统主要包括氨水卸载系统、氨水储存系统、氨水输送系统、稀释水系统、计量混合系统、喷射系统和电气控制系统。
氨水卸载系统实现将氨水从氨车卸载到氨水储罐中，氨水储存系统储存20%-25%的氨水，然后由氨水输送系统和稀释水系统将氨水、稀释水送至计量混合系统进行混合，经稀释后重新计量分配的氨水送入喷射系统。
喷射系统实现各支喷枪的氨水溶液雾化喷射。
氨气在炉内选择性地与烟气中的氮氧化物反应并生成氮气和水蒸气。
还原剂的供应量能满足锅炉不同负荷的要求，调节方便、灵活、可靠；氨水计量混合和喷射系统配有良好的控制系统。
关键技术采用计算机流场模拟（CFD）对锅炉的流场进行模拟，并根据此结果选取合适的喷枪布置方案以及合理的喷枪设计；计量分配系统实时和出口NOx浓度和氨逃逸浓度形成连锁，使其在稳定达标排放的前提下，获得最低的运行成本；系统采用模块化设计，工厂内进行系统测试与总装，现场安装与调试简便，工程周期短。
典型规模该技术成果已在220t/h以下（含220t/h）的热电联产机组上实现了规模化应用。
应用情况已成功应用于浙江富春江环保热电股份有限公司150t/h机组、上虞杭协热电有限公司130t/h循环流化床机组、广州珠江啤酒股份有限公司热电厂2×75t/h机组、浙江海联热电股份有限公司75t/h循环流化床机组等烟气脱硝工程，根据实际监测报告，热电联产SNCR脱硝效率可达40%以上。
典型案例（一）项目概况广州珠江啤酒股份有限公司热电厂2×75t/h锅炉脱硝改造项目于2010年9月投运至今。
烟气脱硝技术的研究与发展
烟气脱硝技术的研究与发展随着各种工业生产的快速发展，工业废气排放的问题逐渐引起人们的关注。
特别是硫化物和氮氧化物等有害气体的排放，严重危害着环境和人们的身体健康。
其中，氮氧化物是化学污染物中的一种主要来源，这类有害气体会产生酸雨和光化学烟雾等环境问题，还会对公众的健康造成重大威胁。
针对这一问题，烟气脱硝技术的研究与发展在近年来越来越受到关注。
一、烟气脱硝技术的定义烟气脱硝技术是指对工业废气中的氮氧化物进行处理，使其转化为氮气和水，并将废气排入大气中，对环境造成的影响降至最低程度。
这项技术是解决氮氧化物污染问题的主要方法之一，可以广泛应用于电力、冶金、化工等行业。
目前，烟气脱硝技术已经成为工业污染治理领域的一个热点。
二、烟气脱硝技术的发展历程烟气脱硝技术的发展历程可以追溯到上世纪七十年代末。
当时，以美国、日本、德国为代表的发达国家开始研究氮氧化物排放控制技术。
最早应用的是选择性催化还原（SCR）技术，这种技术利用催化剂将氮氧化物转化为氮和水。
随着技术的不断完善，烟气脱硝技术也逐渐取得了重要的进展。
目前，烟气脱硝技术主要分为非催化脱硝和催化脱硝两类。
非催化脱硝是指利用适当的还原剂或氨水将氮氧化物转化为氮和水的方法。
这种方法的优点是投资和运行成本较低，适用于小型和中型锅炉。
但相对的，它有不稳定、运行受环境温度、氧含量等条件影响大等缺点。
而催化脱硝则是通过催化剂将氮氧化物转化为氮和水，具有高效、稳定等特点，是目前比较主流的技术。
三、烟气脱硝技术的研究现状随着环保意识的普及和烟气脱硝技术的不断发展，目前烟气脱硝技术的研究也正在不断深入。
一方面，科研人员对脱硝技术的催化剂进行了不断优化和改良，使其具有更高效、更稳定的特性。
例如，将V2O5–WO3/TiO2催化剂改进后能够更好地抑制SO2对NOx的影响；将Mn-Mo-Al催化剂改良后，可以提高催化剂对NO 的选择性。
这些改进和优化可以让烟气脱硝技术适用于更多的工业场景，解决更为复杂的污染问题。
选择性非催化还原烟气脱硝技术在流化床锅炉上应用的探讨
相 对于煤 粉 炉 ， Ｎ Ｒ技 术 在 流 化 床 锅 炉 上 应 ＳＣ 用 具有 Ｎ 初 始 排 放 浓 度 不 高 、 应 时 间长 、 原 Ｏ 反 还 剂与 烟气混 合效果 好 等优势 。 （） １ 流化床 锅 炉的 Ｎ 始排 放浓 度 不高 。 流 Ｏ 初 化床 锅 炉 的炉 内 温 度 不 高 ， 常 为 ８ ０ ～９ ０℃ 。 通 ０ ５ 燃 烧 温度低 使得 热 力 型 Ｎ 与燃 料 型 Ｎ 大 量 减 Ｏ Ｏ 少 。流化 床 锅 炉 的 初 始 Ｎ 浓 度 一 般 为 １０～ Ｏ ０
动， 烟道 的增 多意味着 反应 时 间的增长 。另 外 ， 气 烟 在旋 风筒分 离器 内的停 留时 间较 长 。Ｓ Ｃ Ｎ Ｒ还 原 剂 的喷 射点 在旋 风筒 分 离 器 前 部 ， 因此 Ｓ Ｃ Ｎ Ｒ反 应 时
间增 加 了。
在 流化床 锅 炉 上 应 用 。对 于 Ｎ 初 始 排 放 浓 度 在 Ｏ
李仁 刚等 ： 选择 性 非催化 还原 烟 气脱硝技 术在 流化床 锅 炉上应 用 的探 讨
第 ２期
２ 适 应 性 分 析
２ １ Ｓ Ｃ 技 术 对 于 流 化 床 锅 炉 的 优 势 ． Ｎ Ｒ
是有 劣势 的 。流 化 床锅 炉 通 常 燃烧 劣 质 燃 料 ， 如煤 矸石 、 生物 质 、 至 固体废弃 物等 。烟 气 中不 但灰 分 甚
术， 可满 足 Ｎ 放 浓 度 降 至 １０ｍ ／ 以 下 的环 Ｏ排 ０ ｇｍ 保 要求 ； 于 Ｎ 初 始 排 放浓 度 在 ６ ０ ／ 以下 对 Ｏ ６ ｍ ｍｇ 的流化 床锅 炉 ， 独采 用 Ｓ Ｃ 单 Ｎ Ｒ技术 ， 可满 足 Ｎ Ｏ 排 放 浓度 降至 ２ ０ｍ ／ 以下 的环保要 求 。 ０ ｇｍ
选择性非催化还原反应脱硝氨耗量和氨逃逸的影响分析及对策
选择性非催化还原反应脱硝氨耗量和氨逃逸的影响分析及对策一、选择性非催化还原反应脱硝技术简介选择性非催化还原反应脱硝工艺是在不使用催化剂的条件下，将含有氨基的还原剂如液氨、氨水或尿素稀溶液等喷入炉膛温度为850-I1O(TC的区域，还原剂迅速热分解出NH3,再与烟气中的NOx进行选择性氧化还原反应，生成无害的N2和H20等气体。
由于整个反应过程中未使用催化剂，因此称之为选择性非催化还原脱硝技术。
以氨为还原剂的主要反应式为：4NH3+4N0+02=4N2+6H20;4NH3+2N02+02=3N2+6H20;采用尿素作为还原剂的主要化学反应为：CO(NH2)2+H20=2NH3+C02；4NH3+4N0+02MN2+6H20；4NH3+2N02+02=3N2+6H20；二、选择性非催化还原反应系统烟气脱硝过程工艺步骤1、接收和储存还原剂；2、还原剂的计量输出、与水或空气混合稀释；3、在炉膛合适位置喷入稀释后的还原剂;4、还原剂与烟气混合进行脱硝反应。
三、选择性非催化还原反应脱硝技术氨耗量和氨逃逸的影响分析及对策在脱硝反应过程中烟气中存在着没有参与反应的氨通过反应器排放到烟气中的现象叫氨逃逸。
氨逃逸可能会导致如下的几个问题：易使下游装置如空气预热器积灰堵塞，造成压损升高以及低温腐蚀等问题；影响飞灰的品质，导致电除尘器极线积灰或布袋除尘器糊袋等问题；形成可见烟柱，增加PM2.5的排放；释放到大气中会对人体健康带来负面影响。
因此，应用脱硝技术的目标是最大程度的降低NOX浓度，同时控制氨耗量，实现最小的氨逃逸。
影响选择性非催化还原反应技术性能的主要因素包括：烟气组成、烟气量、氨氮摩尔比NSR值、反应温度、处理前烟气中NoX浓度、烟气氧量、还原剂与烟气的混合程度等。
其中运行过程中影响氨耗量和氨逃逸最重要的3个因素是：反应温度、还原剂与烟气的混合程度和NSR值。
1、反应温度反应温度对选择性非催化还原反应还原NOx的效率至关重要。
先进再燃及选择性非催化脱硝优化实验与机理研究的开题报告
先进再燃及选择性非催化脱硝优化实验与机理研究的开题报告一、研究背景随着环境问题的日益严重，空气污染成为全球性难题。
其中，汽车尾气和燃煤电厂排放的氮氧化物（NOX）是主要的空气污染源之一。
因此，研究高效、低成本的NOX控制技术具有重要意义。
目前，先进再燃（advanced re-burning）和选择性非催化脱硝（selective non-catalytic reduction，SNCR）技术被广泛应用。
先进再燃技术利用燃料或还原性物质在高温下燃烧，将NOX转化为N2和H2O。
与传统的再燃技术相比，先进再燃技术有更高的NOX转化率和更低的燃料消耗量。
然而，由于燃烧产物中含有大量CO和未完全燃烧物，进一步氧化CO和HC是先进再燃技术的瓶颈之一。
SNCR技术利用在燃烧室中喷射的还原剂（如氨）与NOX反应生成N2和H2O。
SNCR具有成本低、装置简单等优点，但为有效控制NOX排放，需要合适的还原剂类型和喷射时间、位置等操作参数，且存在NOX和NH3的反应不完全问题。
因此，本研究将对先进再燃技术和SNCR技术的优化进行探讨，并研究其反应机理。
二、研究目的和意义本研究的主要目的是优化先进再燃和SNCR技术，提高其控制NOX排放的效率和可靠性，减少燃料消耗和污染物排放。
具体包括以下几个方面：1. 优化先进再燃反应条件，改善CO和未完全燃烧物氧化效果，提高NOX转化率。
2. 确定还原剂对SNCR反应的影响，探究合适的还原剂类型和喷射时间、位置等操作参数，提高NOX去除效率。
3. 研究先进再燃和SNCR反应过程中的反应机理，为进一步优化技术提供理论基础。
本研究的意义在于提高燃煤电厂和车用发动机的NOX控制技术水平，减少空气污染，促进环保事业的发展。
三、研究内容和方法1. 先进再燃优化实验通过改变燃烧温度、空气系数、还原剂添加量等因素，优化先进再燃反应条件，测定CO和未完全燃烧物的转化率和NOX去除效率。
2. SNCR优化实验分别采用不同类型的还原剂注入燃烧炉中，调节还原剂的喷射时间、位置等操作参数，测定NOX去除率。
选择性非催化还原烟气脱销技术(SNCR)
选择性非催化还原烟气脱销技术（SNCR）黄向阳摘要本文主要介绍了SNCR技术原理，技术特征，以及其应用系统的工艺流程、性能参数和特点。
关键词脱销工艺流程SNCR 性能参数一、SNCR技术概述SNCR的全称是Selective Non-Catalytic Reduction，翻译成中文是选择性非催化还原法脱除。
SNCR工艺也被称为热力DeNNO x工艺，最初由美国Exxon公司发明并于1974年在日本成功投入工业应用，目前国外燃煤电厂已有400多台锅炉使用SNCR技术，总装机容量在 5 GW 以上。
在我国，SNCR的应用才刚刚起步，只有江苏阚山电厂和江苏利港电厂等少数几家电厂投运了SNCR脱硝工艺。
二、SNCR技术原理该技术的工作原理是在锅炉炉膛内喷射气态氨或氨水或尿素溶液等还原剂使之与烟气中的氮氧化物反应，氮氧化物被转化为氮气(N及水(H2O)。
使用氨气或氨水的化学反应如下：2)4 NO + 4 NH3 + O2 --> 4 N2 + 6 H2O使用尿素溶液的化学反应如下：4 NO + 2 CO(NH2)2 + O2 --> 4 N2 + 2 CO2 + 4 H2O三、SNCR技术特征3.1、温度窗口效应研究表明，如使用氨气或氨水作为还原剂，SNCR技术最佳温度反应窗口为800℃-1100℃；如使用10%的尿素溶液作为催化剂，其最佳温度反应窗口为850℃-1250℃，如低于下限温度，反应不完全，氨逃逸率高，造成新的污染；如高于上限温度，氨气被氧化成NO，反而造成NO x浓度增大，所以在SNCR应用中温度窗口的选择至关重要。
3.2、还原剂停留时间任何化学反应都需要时间，所以还原剂需在合理温度范围内有足够的停留时间，这样才能保证烟气的脱销率。
实验研究表明，停留时间从0.1s增加到0.5s时，脱销率可以从70%增加到90%，所以需要根据烟气流速场和喷嘴喷射特性综合考虑喷嘴的布置，延长还原剂的停留时间。
分子筛NH3-SCR脱硝催化剂研究进展
分子筛NH 3-SCR 脱硝催化剂研究进展刘军强，贾媛媛，张 鹏，刘光利，唐中华，刘兴誉（中国石油 石油化工研究院 兰州化工研究中心，甘肃 兰州 730060）［摘要］选择性催化还原（SCR ）是目前最有效的脱硝技术，它的核心是脱硝催化剂。
分子筛脱硝催化剂具有很好的脱硝活性和水热稳定性，宽的温度窗口可覆盖低中高温烟气或工业尾气脱硝，是很有应用潜力的SCR 脱硝催化剂。
介绍了分子筛NH 3-SCR 脱硝催化剂的研究现状，包括Fe 系、Cu 系、Mn 系及Ce 系分子筛催化剂，综述了不同拓扑结构的分子筛催化剂（ZSM -5，BEA ，SAPO -n ，SSZ -13）的水热稳定性和脱硝活性，并对分子筛催化剂未来研究进行了展望。
［关键词］分子筛；NH 3-选择性催化还原；氮氧化物；脱硝［文章编号］1000-8144（2020）10-1012-10 ［中图分类号］TQ 426.8 ［文献标志码］AResearch progress of zeolite NH 3-SCR catalysts for NO x removalLiu Junqiang ，Jia Yuanyuan ，Zhang Peng ，Liu Guangli ，Tang Zhonghua ，Liu Xingyu（Lanzhou Petrochemical Research Center ，Petrochemical Research Institute of PetroChina ，Lanzhou Gansu 730060，China ）［Abstract ］Selective catalytic reduction(SCR) is the most effective technology to reduce the emission of nitrogen oxides at present ，and the key to SCR technology is denitration catalysts. Zeolite denitration catalysts have good denitration activity and hydrothermal stability ，and its wide working temperature window can cover low ，medium and high-temperature flue gas or industrial tail gas. Thus ，zeolite catalysts have great application potential. The research status of zeolite catalysts for NH 3-SCR ，including Fe/zeolite ，Cu/zeolite ，Mn/zeolite ，and Ce/zeolite catalysts are introduced. The hydrothermal stability and denitrification activity of zeolite catalysts with different topological structures(ZSM-5，BEA ，SAPO-n ，SSZ-13) are reviewed. Besides ，future research on the zeolite catalyst is also analyzed.［Keywords ］zeolite ；NH 3-SCR ；nitrogen oxide ；denitrationDOI ：10.3969/j.issn.1000-8144.2020.10.014［收稿日期］2020-05-08；［修改稿日期］2020-07-15。
烟气脱硝技术国内外发展对比研究
烟气脱硝技术国内外发展对比研究烟气脱硝技术是控制大气污染物排放的重要手段之一，对于降低燃煤、燃油等工业过程中产生的氮氧化物（NOx）排放有着重要作用。
在国内外，各个国家和地区都在积极推行烟气脱硝技术，通过削减大气污染物排放，实现环境保护和可持续发展。
本文旨在比较国内外烟气脱硝技术的发展现状与趋势，为我国烟气脱硝技术的进一步发展提供参考。
目前，国内外的烟气脱硝技术主要包括选择性催化还原技术（SCR）、选择性非催化还原技术（SNCR）、吸收剂直接注射技术（DSI）以及直接脱硝（DeNOx）等几种主要技术。
这些技术的应用取决于不同的燃烧设备和废气排放特点，同时也受到法规政策、环保要求和经济成本等因素的影响。
从国外发展来看，欧洲是烟气脱硝技术的领先者之一。
欧洲重视氮氧化物的减排问题，为减少燃煤电厂的NOx排放，推广了SCR技术。
该技术主要通过催化反应，在高温条件下，将烟气中的NOx还原为氮气和水，可降低70%以上的NOx排放。
欧洲在SCR技术的应用和推广方面取得了显著成绩，并在技术研发方面不断创新。
与此同时，美国也是烟气脱硝技术的重要应用国家。
美国的烟气脱硝技术主要集中在非催化还原技术（SNCR）以及吸收剂直接注射技术（DSI）。
SNCR技术通过在高温氮氧化物的反应区通过非催化反应直接还原为氮气和水，DSI则是将氨溶液或脱硝剂直接喷雾入炉膛与氮氧化物发生反应。
这两种技术克服了SCR技术一些运维难题，可以广泛适用于不同类型的燃烧设备。
与发达国家相比，我国在烟气脱硝技术的发展方面相对滞后。
起初，我国主要采用低氨催化剂和补充燃料SNCR技术用于燃煤电厂的脱硝，该技术成本低、投资小，但效率较低。
随着环境保护要求的提高和技术进步，我国开始广泛应用SCR技术，提高了脱硝效率。
然而，SCR技术操作复杂、投资大，同时催化剂的选择和运维也面临着挑战。
为了解决我国烟气脱硝技术面临的问题，国内科研院所、环保企业以及高校积极开展烟气脱硝技术的研发和创新。
烟气脱硝SNCR工艺原理及方案选择
烟气脱硝SNCR工艺原理及方案选择SNCR（Selective NonCatalytic Reduction）——选择性非催化还原法脱硝技术。
这是一种向烟气中喷氨气或尿素等含用NH基的还原剂在高温范围内，3选择性地把烟气中的NO 还原为N 和HO。
x22国外已经投入商业运行的比较成熟的烟气脱硝技术, 它建设周期短、投资少、脱硝效率中等, 比较适合于对中小型电厂锅炉的改造, 以降低其NO 排放x 量。
研究表明，在927~1093 ?温度范围内，在无催化剂的作用下，氨或尿素等氨基还原剂可选择性地把烟气中的NO还原为N和HO，基本上不与烟气中的x22氧气作用，据此发展了SNCR 法。
其主要反应为：氨（NH）为还原剂时： 34NH＋6NO,5N＋6HO 322该反应主要发生在950?的温度范围内。
实验表明，当温度超过1093 ?时，NH会被氧化成NO，反而造成NO排3x放浓度增大。
其反应为：4NH＋5O,4NO＋6HO 322而温度低于927 ?时，反应不完全，氨逃逸率高，造成新的污染。
可见温度过高或过低都不利于对污染物排放的控制。
由于最佳反应温度范围窄，随负荷变化，最佳温度位置变化，为适应这种变化，必须在炉中安置大量的喷嘴，且随负荷的变化，改变喷入点的位置和数量。
此外反应物的驻留时间很短，很难与烟气充分混合，造成脱硝效率低。
目前的趋势是用尿素（（NH4）2CO）为还原剂，使得操作系统更为安全可靠，而不必当心氨泄露而造成新的污染。
此时：（NH）CO,2NH＋CO 422NH＋NO,N＋HO 222CO＋NO,N＋CO 22SNCR和SCR相比，其特点是：1. 不使用催化剂。
2. 参加反应的还原剂除了可以使用氨以外，还可以用尿素。
而SCR烟气温度比较低，尿素必须制成氨后才能喷入烟气中。
3. 因为没有催化剂，因此，脱硝还原反应的温度比较高，比如脱硝剂为氨时，反应温度窗为870~1100?。
当烟气温度大于1050?时，氨就会开，到1100?，氧化速度会明显加快，一方面，降低了脱始被氧化成NOx硝效率，另外一方面，增加了还原剂的用量和成本。
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
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 ，
烟气脱硝技术的研究现状
烟气脱硝技术的研究现状摘要随着火电、水泥行业的的快速发展，氮氧化物排放量逐年增长。
“十二五”期间我国首次将氮氧化物纳入污染物减排行列。
本文对近年来国内外烟气脱硝的最新研究现状进行了综述，并结合国内实际情况提出建议。
关键词烟气；脱硝；研究进展中图分类号x701.3 文献标识码a 文章编号1674-6708（2012）68-0161-02“十二五”期间我国将nox纳入主要污染物总量减排四项约束性指标之一。
据统计，燃煤电厂、水泥企业的nox排放量约占全国nox年排放总量的60％，成为”十二五”nox减排的重点领域。
目前，nox污染治理主要采用低氮燃烧和烟气脱硝两种措施，低氮燃烧控制技术脱硝效率不高，而烟气脱硝工艺在国外已较为成熟。
因此，结合我国实际情况，作为nox污染控制主要技术的烟气脱硝具有极高的研究意义。
1国内外成熟技术我国烟气脱硝技术研究和项目实施起步较晚，国内现有的较大型烟气脱硝工艺均引进于欧美、日本等国家 [1，2]。
应用较为广泛的烟气脱硝技术主要有选择性催化还原法、选择性非催化还原法和sncr-scr联合脱硝法。
1.1选择性催化还原法（selective catalytic reduction，scr）scr法是指常压下，向含有nox和其它适宜温度的烟气中喷入约5%的气氨，并使其混合均匀，流经装有催化剂的反应器进行nox与nh3的选择性还原反应，生成无害的n2和h2o。
我国首例scr脱硝工程于1999年投运[2]，目前国内约300家电厂已采用该工艺。
scr 烟气脱硝效率较高，可达80%~90%，但该工艺设备投资大，所用催化剂昂贵且容易受多种因素影响失效，大多数中小型企业难以承受。
1.2选择性非催化还原法（selective non-catalytic reduction，sncr）sncr法是在无催化剂存在的条件下向炉内喷射化学还原剂使之与烟气中的nox反应，将其还原成n2和h2o，使用最广泛的还原剂为氨和尿素。
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2008年第27卷第9期CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·1323·化工进展氨选择性非催化还原烟气脱硝研究进展沈伯雄，韩永富，刘亭（南开大学环境科学与工程学院，天津 300071）摘 要：针对以氨为还原剂的选择性非催化还原（SNCR）系统进行综述，分析了SNCR工艺基本原理，总结了SNCR脱硝过程的各影响因素，指出了SNCR运行中的一些问题，最后对SNCR系统的应用给予建议。
关键词：选择性非催化还原；脱硝；氮氧化物中图分类号：X 701.1 文献标识码：A 文章编号：1000–6613（2008）09–1323–05Development of flue gas denitrification using NH3 selective non-catalyticreductionSHEN Boxiong，HAN Yongfu，LIU Ting（School of Environmental Science & Engineering，Nankai University，Tianjin 300071，China）Abstract：Selective non-catalytic reduction (SNCR) is a cost-effective technology for flue gas denitrification. The use of ammonia as a reducing agent for the SNCR system is reviewed. The reaction mechanisms and performance parameters are presented for SNCR. Additionally，the problems that maybe encountered in the operation of SNCR are also discussed. In the end，some advices are given for the application of the SNCR system.Key words：selective non-catalytic reduction；denitrification；NO x氮氧化物（NO x）是造成大气污染的主要污染物之一，从燃煤系统中排放的NO x 95%以上是NO，其余的主要为NO2。
为了有效控制NO x的排放，国家环境保护总局和国家质量监督检验检疫总局发布，于2004年1月1日起实施的《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223—2003）对火电厂NO x排放浓度作了更为严格的要求。
标准规定，第3时段新建、扩建、改建的燃煤锅炉，NO x最高允许排放浓度为450 mg/m3（V daf≥20%）。
除此以外，还规定需预留烟气脱硝装置空间[1]。
在众多烟气脱硝技术中，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）是运用较为广泛的两种技术。
SCR技术脱硝率可达90%以上，但是由于其初期投资费用高，而且催化剂容易中毒，增加了运行费用。
SNCR技术的脱硝率中等，但SNCR法不需要催化剂，运行费用较低，建设周期短，适合于中小型锅炉的改造。
SNCR系统中，尿素和氨通常被用做还原剂。
本文作者主要针对以NH3为还原剂的SNCR系统进行综述。
1 SNCR工艺原理选择性非催化还原技术是指在不使用催化剂的情况下，在炉膛烟气温度适宜处（850～1050 ℃）喷入氨或尿素等含氨基的还原剂，将烟气中的NO x 还原为N2和H2O。
NH3做还原剂时，SNCR的总反应方程式如下。
32224NH4NO O4N6H O+++⎯⎯→（1）32224NH2NO2O3N6H O+++⎯⎯→（2）32228NH6NO7N12H O++⎯⎯→（3）关于SNCR的详细反应机理，国外的研究者做了很多的研究工作，但是由于SNCR由很多复杂的基元反应组成，虽然研究者对一部分主要基元反应的速率常数已达成共识，但还有不少瞬态基元反应还处于探讨中。
下面针对目前主要基元反应机理进行讨论。
收稿日期：2008–03–05；修改稿日期：2008–04–18。
基金项目：国家高技术研究发展计划（863计划）（2006AA06A306）及国家自然科学基金（90610018）资助项目。
第一作者简介：沈伯雄（1971—），男，教授，从事烟气净化与固体废物热处理。
电话 022–23503219；E–mail shenbx@。
化 工 进 展 2008年第27卷·1324·（1）Miller&Bowman (1989)机理 20世纪80年代初，Miller 等[2]对NH 3选择性还原NO 的反应过程提出了新的机理模型，模型包括98个反应方程式来详细描述NH 3选择性还原NO 的反应过程。
随后Miller 等通过不断的努力，在1989年提出了著名的Miller& Bowman(1989)机理[3]。
该机理是一套较完整的关于气相氮化合物反应的模型，包括热力型、快速型NO 生成，氨、异氰酸还原NO 的反应，NO 2和N 2O 的生成和还原，其中氨高温还原NO 的thermal deNO x 反应共有73个反应方程。
（2）GRI3.0机理 GRI-Mech3.0是Frenklach 和Bowman 等[4]2000年提出的关于天然气在空气中燃烧模型机理，包括氮氧化物的形成与削减。
该模型涉及53种组分、325步基元反应。
GRI-Mech3.0反应机理总体上可分为两部分：C 1和C 2组分的裂解和氧化，这一系列反应提供了还原NO 所需要的小碳氢化合物或自由基（如CH 3、C 2H 2、OH 等）以及含氮物质的生成和分解反应。
GRI3.0的机理可以用于再燃脱硝模拟，但是它的机理在NH 3与NO 的一些反应中缺少部分数据，因此用它模拟SNCR 的过程存在欠缺 [6]。
（3）Leeds NC2.0机理 Leeds NC2.0是Hughes 等[5]2001年提出的针对CH 4氧化预测火焰中NO x 生成的详细化学反应机理，包括43个组分、225步基元反应。
在很宽的浓度范围内同样适用于H 2、CO 2、C 2H 6火焰中氧化模拟及均相点火模拟。
该机理涉及甲烷燃烧过程中的NO x 生成过程，而SNCR 模拟的对象更多的是利用NH i 自由基对于NO x 进行还原的过程。
该机理虽然也包含相关的基元反应，但是其反应活化能、前置因子等参数主要为了拟合甲烷燃烧过程中的NO x 的生成过程，当用于氨还原过程时存在较大误差。
采用GRI3.0、Kilpinen_97、Leed NC2.0、NO x Sandiego 、Miller& Bowman (1989)机理，利用Chemkin3.7软件对SNCR 进行模拟，通过比较和模拟发现，采用GRI3.0机理和Leeds NC2.0模拟SNCR 存在偏差，而Miller & Bowman (1989)机理的模拟结果较好[6－9]。
2 SNCR 脱硝过程的影响因素2.1 温度窗口SNCR 技术由于不使用催化剂，要达到NO 和NH 3反应所需的活化能，需要合适的温度窗口。
当温度低于800 ℃时，NH 3的反应速率下降，NO x 还原率较低，同时氨的逃逸量增加；但当温度高于1200 ℃时，NH 3的氧化反应开始起主导作用，NH 3氧化生成NO ，可能造成NO 浓度升高。
3224NH +5O 4NO+6H O ⎯⎯→ （4）温度窗口是影响SNCR 性能最重要的因素之一，还原剂种类、停留时间、氨氮比（NSR ）、添加剂等都对温度窗口有一定的影响。
即使在相似的SNCR 工况下研究，不同的研究者得出的温度窗口和最佳的脱硝温度也不尽相同，如表1所示[10]。
由表1 文献报道的NH 3做还原剂时，SNCR 综合性能研究者 温度窗口/℃ 最优温度/℃ NO 去除率/%氨氮比（物质的量） NO i /mg ·L －1停留时间/s O 2含量/%Lyon925～1045980＞901.5 1020 0.075 0.5～2.2 Muzio 等 870～1065 940～1000 55～65 1.0 500 ＞1.05.0Lyon800～1070 950 ＞90 1.7 220 0.20 2.0 Lucas and Brown 830～1025 951 ＞95 4.4 510 0.04 —Hurst850～1050950＞952.0 1000 0.80 4.0Lodder and Lefers827～1077 1000～1025 75 1.5 345 ＞1.01.0 Chen 等 890～1070 970 60 1.5240 约1.04.0Jodal 等 800～1050 950 70 1.3 约450 0.25 4.0 Robin 等 940～1040 985 40 1.0 约225 ＞1.03.0 Robin 等 880～1150 1000 67 1.0 400 ＞1.02.4Teixeria 等 750～1050 925 50 2.0125 0.5 —Sowa 等 790～1040 955＞902.0 400 0.503.0 Caton 等 900～1100 1025 98 1.5 330 2.1 15 Gentemann 等 525～1025850 851.8420 1.3～2.113第9期 沈伯雄等：氨选择性非催化还原烟气脱硝研究进展·1325·表1可以看出大部分研究者研究的温度窗口为800～1100 ℃，最佳温度多为950℃左右。
2.2 氨氮比（NSR ）理论上NH 3与NO 反应的物质的量比为1，即NSR=1，实际上由于扩散原因，只有NSR ＞1时，才能取得较好的脱硝效率。
而运行成本在很大程度上取决于还原剂的消耗量，所以选取合适的NSR 值需要同时考虑经济性和脱硝效率。
作者等通过实验发现当NSR ＜1.6时，随着NSR 值的增加，NO 还原率显著增加；但当NSR ＞1.6时，随着NSR 值的增加，NO x 还原率增加很少。
这与美国环保署（EPA ）Daniel C Mussatti 等[11]的研究结果相类似。
图1 NO x 还原率与NSR 的关系2.3 烟气中的氧含量在SNCR 反应开始时，氧气的存在是至关重要的。
在没有氧气的条件下，NO 的去除率很小[12]。