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脫硝噴槍

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脫硝工藝簡介

發(fā)布時(shí)間：2018-09-03 瀏覽：次

　　一、選擇性非催化還原（ SNCR ）工藝

　　1、概述
　　選擇性非催化還原（SNCR）脫硝技術(shù)，是煙氣 NOx 的末端處理技術(shù)，是把含有氨基的還原劑（尿素或氨水）在不使用催化劑的前提下使用脫銷噴槍均勻噴入鍋爐內(nèi)，溫度范圍為 800～1100℃的區(qū)域，選擇性的把煙氣中的 NOx 還原為無害的 N2和 H2O，以達(dá)到減排 NOx 的目的。
　　采用氨水作為還原劑的主要化學(xué)反應(yīng)為：
　　4NO+4NH3 +O2→4N2+6H2O
　　4NH3+2NO2+O2→3N2+6H2O
　　采用尿素作為還原劑的主要化學(xué)反應(yīng)為：
　　2CO(NH2)2+4NO+O2→4N2+2CO2+4H2O
　　6CO(NH2)2+8NO2+O2→10N2+6CO2+12H2O
　　2、SNCR優(yōu)點(diǎn)
　　1. 投資成本低，不使用催化劑，運(yùn)行費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢很大。
　　2. 不需要對(duì)鍋爐進(jìn)行結(jié)構(gòu)性改造，建設(shè)周期短。
　　3. 對(duì)鍋爐和生產(chǎn)工藝無不良影響，改造使用后無需調(diào)整其他設(shè)備的運(yùn)行。
　　4. 與 SCR 相比不產(chǎn)生固體廢料。
　　5、適合我國現(xiàn)有低噸位燃煤鍋爐改造，脫硝效率約為 40%～70%，并可以和低 NOx 燃燒或分級(jí)燃燒技術(shù)共同使用。
　　3、主要影響因素
　　1 溫度范圍
　　NOx 的還原反應(yīng)發(fā)生在一特定的溫度范圍內(nèi)（反應(yīng)溫度區(qū)間
　　850℃～1100℃）。若溫度過低，NH3 的反應(yīng)不完全，容易造成 NH3 逃逸形成二次污染；而溫度過高（1400℃以上），NH3 則容易被氧化為 NOx?？梢姕囟冗^高或過低都會(huì)導(dǎo)致還原劑的損失和 NOx 脫除率下降。
　　2 反應(yīng)劑和煙氣混合的程度
　　還原劑與煙氣的混合程度決定了反應(yīng)的進(jìn)程和速度，還原劑和煙氣在鍋爐內(nèi)是邊混合邊反應(yīng)，混合的效果直接決定了脫硝效率的高低。SNCR 脫硝效率偏低的主要原因之一就是混合問題，例如，局部的 NOx 濃度過高，不能被還原劑還原，導(dǎo)致脫硝效率低；局部的 NOx 濃度過低，還原劑未全部發(fā)生還原反應(yīng)，導(dǎo)致還原劑利用率低還增加氨逃逸。因此，還原劑與煙氣的混合程度的充分與否，直接影響脫硝效果。
　　3 溶液停留的時(shí)間
　　溶液停留（化學(xué)反應(yīng)）時(shí)間：合適的溫度范圍內(nèi)反應(yīng)物在反應(yīng)器內(nèi)停留的總時(shí)間。在此時(shí)間內(nèi)，NH3 或尿素等還原劑與煙氣的混合、水的蒸發(fā)、還原劑的分解和 NOx 的還原等步驟須全部完成，一般要求時(shí)間為 0.3~0.5s。而霧化狀態(tài)的氨在鍋爐的停留時(shí)間長短取決于鍋爐煙道的尺寸、煙氣流經(jīng)煙道的速度、溶液霧化狀況、霧場與煙氣混合的形式等因素。
　　4 氨氮比（NSR）
　　即反應(yīng)中氨基與 NO 的摩爾比值，按照 SNCR 反應(yīng)，還原 1mol NO 需要 1mol氨或 0.5mol 尿素，但實(shí)際中還原劑的量要比這個(gè)量大，因?yàn)閷?shí)際反應(yīng)比較復(fù)雜，且氣體混合不均勻，要達(dá)到較好的脫硝效果就須加大還原劑量。隨著氨氮比的增加脫硝效率增加，氨逃逸也會(huì)增加，成本升高，目前鍋爐 SNCR的經(jīng)濟(jì) NSR 一般控制在 1.2-1.5 左右。
　　5 其他因素
　　另外，煙氣中氧含量、初始 NOx 的含量，還原劑類型和狀態(tài)等都會(huì)影響脫硝效率的高低。
　　二、選擇性催化還原（ SCR ）工藝
　　1 、概述
　　選擇性催化還原法（Selective Catalytic Reduction）簡稱 SCR，指在
　　一定的溫度（300℃～420℃）和催化劑的作用下，以氨或尿素作為還原劑使用脫銷噴槍噴入爐內(nèi)，有選擇性地與煙氣中的氮氧化物反應(yīng)并生成無污染的氮?dú)夂退?。該技術(shù)可使用氨或尿素為脫硝還原劑。
　　采用氨作為還原劑的主要化學(xué)反應(yīng)為：
　　4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O
　　4NH3+2NO2+O2→3N2+6H2O
　　采用尿素作為還原劑的主要化學(xué)反應(yīng)為：
　　2CO(NH2)2+4NO+O2→4N2+2CO2+4H2O
　　6CO(NH2)2+8NO2+O2→10N2 +6CO2+12H2O
　　2、SCR優(yōu)點(diǎn)
　　1. 脫硝效率高，可達(dá) 90%以上。
　　2. 氨逃逸低。
　　3. 大型電站鍋爐工業(yè)應(yīng)用廣泛。
　　3 、SCR缺點(diǎn)
　　1. 投資巨大、運(yùn)行費(fèi)用高昂；催化劑 2-3 年更換。
　　2. 催化劑對(duì)溫度要求嚴(yán)格反應(yīng)溫度為 300℃～420℃，在反應(yīng)溫度較高時(shí)，催化劑會(huì)產(chǎn)生燒結(jié)及（或）結(jié)晶現(xiàn)象；在反應(yīng)溫度較低時(shí)，催化劑的活性會(huì)因?yàn)榇呋瘎┍砻婺Y(jié)物堵塞催化劑的微孔而降低。
　　三、 SNCR+SCR 聯(lián)合工藝介紹
　　聯(lián)合 SNCR - SCR 煙氣脫硝技術(shù)不是選擇性催化還原法(以下簡稱 SCR)工藝與選擇性非催化還原法(以下簡稱SNCR)工藝的簡單組合,它是結(jié)合了SCR技術(shù)高效、SNCR 技術(shù)投資省的特點(diǎn)而發(fā)展起來的一種新型工藝。該工藝將 SNCR工藝的還原劑使用脫銷噴槍噴入爐膛技術(shù)與 SCR 工藝?yán)锰右莅边M(jìn)行催化反應(yīng)結(jié)合起來，進(jìn)一步脫除 NOx?；旌厦撓豕に囈阅蛩鼗虬彼鳛槲談?，是爐內(nèi)一種特殊的SNCR 工藝與一種簡潔的后端 SCR 脫硝反應(yīng)器有效結(jié)合，充分發(fā)揮了 SNCR 工藝投資省和SCR 工藝脫硝效率高的優(yōu)勢。