NOx)在水中和氮氣中被有效地還原為氮。將氨(NH3)或尿素(CO(NH2)2)引入發(fā)生還原的非均相催化劑上游的煙道氣中。根據(jù)煙氣中的灰塵量,酸性氣體組分的類型和濃度,SCR過程通常在300至400°C的溫度范圍內(nèi)運行。由于其轉(zhuǎn)化效率和緩沖能力高,SCR催化劑后的NH3逃逸通常非常低,例如在1ppm或更低的范圍內(nèi)。恒定工藝條件下的滑移增加是催化劑活性降低的精確指標(biāo)。在SNCR工藝中,通常將氨(NH3)或尿素(CO(NH2)2)引入熱燃燒區(qū)中的煙道氣中,其中NOx的還原是自發(fā)進(jìn)行的。根據(jù)所用還原劑的類型,SNCR工藝通常在800至950°C的溫度范圍內(nèi)運行。在低于**佳溫度的溫度下,反應(yīng)速率太慢,導(dǎo)致NOx的低效率降低和氨泄漏過高。在**佳溫度以上,氨氧化成NOx的過程變得非常高,并且該過程傾向于產(chǎn)生NOx而不是減少它。由于燃燒過程通常在溫度分布和煙道氣組成方面顯示出快速和***的變化,因此SNCR脫硝過程的效率強(qiáng)烈依賴于反應(yīng)區(qū)中的溫度和NOx分布。在反應(yīng)區(qū)后面的恒定NOx水平下,NH3逃逸是目前反應(yīng)條件的強(qiáng)烈指標(biāo)。低氮燃燒有控制燃燒氣氛、使用低氮燃燒器、控制燃燒溫度等手段;SCR脫硝備件
目前認(rèn)為SO2對催化劑的催化活性既有提高作用,又有抑制作用。有利的是,SO2會在催化劑表面氧化形成硫酸銨鹽,硫酸銨鹽首先與NO反應(yīng),從而避免造成催化劑的堵塞,提高催化活性;有害的是,SO2在催化劑表面形成過多的硫酸銨鹽,堵塞催化劑,使得催化劑活性下降。Gao等采用共沉淀法合成Mn(2)Ni(1)Ox和MnxCo3-xO4催化劑,實驗結(jié)果表明,催化劑的NOx轉(zhuǎn)化率在175℃、150×10-6SO2的條件下能達(dá)到80%,說明該催化劑有良好的低溫活性和抗硫中毒性能。主要原因是該催化劑具有特殊的尖晶石結(jié)構(gòu),體系中價態(tài)轉(zhuǎn)變、電子交互。雖然該催化劑表面NO的主要吸附形態(tài)受SO2競爭吸附的抑制影響,但其幾乎不具備反應(yīng)活性,對反應(yīng)的影響可忽略不計。Sun等制備了Mn/TiO2和摻雜Eu的Mn-Eu/TiO2低溫SCR脫硝催化劑。Mn/TiO2催化劑對SO2的耐受性較差,摻雜了元素Eu之后,SO2與催化劑上活性位點的反應(yīng)通過L-H路徑發(fā)生,同時催化劑表面產(chǎn)生的硫酸鹽較少,使得Mn-Eu/TiO2催化劑有良好的抗SO2性能。4低溫SCR脫硝催化劑的發(fā)展低溫SCR脫硝催化劑在選擇性催化、使用壽命、性能穩(wěn)定、催化效果等方面還處于研究階段。研究過程中,SO2和水蒸汽對催化劑有一定的作用。福建極低排放脫硝SCR系統(tǒng)的處理風(fēng)量可以從幾千到幾十萬不等;
NH3泄漏是SNCR脫硝技術(shù)的基本工藝參數(shù),應(yīng)該持續(xù)監(jiān)測工藝優(yōu)化。原位測量原理**適合這種監(jiān)測任務(wù),因為它可以實時提供測量數(shù)據(jù)以實現(xiàn)快速反應(yīng)(如LDS6原位激光氣體分析儀)。它直接安裝在過程氣流中,并提供快速準(zhǔn)確的NH3逃逸濃度數(shù)據(jù)。本文研究介紹了SNCR脫硝技術(shù)的缺陷,并提出了相應(yīng)的解決措施。燃料燃燒過程會產(chǎn)生對環(huán)境有害的排放物,尤其是二氧化碳(CO2),二氧化硫(SO2),一氧化氮(NOx)和粉塵。對于煙氣脫硝,除了優(yōu)化空氣供應(yīng)的特殊爐子等前端主要措施外,還采用后端措施,以減量工藝為基礎(chǔ)。SNCR脫硝技術(shù)是一種重要的脫硝方式,但其自身也存在一些缺陷。通過對這些問題的研究,可以進(jìn)一步完善SNCR脫硝技術(shù),提高脫硝效果。選擇性非催化還原(SNCR)是一種減少傳統(tǒng)發(fā)電廠燃燒生物質(zhì)、廢物和煤炭的氮氧化物排放的方法。該工藝包括將氨或尿素注入鍋爐的燃燒室,在煙氣溫度介于760和1,090℃(1,400和2,000?H)之間的地方與燃燒過程中形成的氮氧化物反應(yīng)。所產(chǎn)生的化學(xué)氧化還原反應(yīng)產(chǎn)物是分子氮(N2),二氧化碳(CO2)和水(H2O)。尿素(NH2CONH2)比更危險的氨(NH3)更容易處理和儲存。在這個過程中,它像氨一樣反應(yīng):NH2CONH2+H2O→2NH3+CO2減少發(fā)生根據(jù)。
通過適合的控制閥來實現(xiàn)精確控制。純氨系統(tǒng)脫硝效率**高,氨逃逸量**低,由于存在危險,純氨系統(tǒng)的安全性**差,純氨系統(tǒng)投資要高于氨水系統(tǒng)。。尿素運輸、儲存、輸送都無需特別的安全防護(hù)措施,只需用普通的聚丙烯編織袋內(nèi)襯塑料薄膜包裝運輸即可。如果尿素為溶液,為了防止尿素固態(tài)結(jié)晶的析出,則存儲罐需要電加熱使50%濃度的尿素溶液需要保持在16℃以上,可以設(shè)計一個循環(huán)回路,保證儲存罐內(nèi)尿素和水的良好混合,防止出現(xiàn)斷流情況發(fā)生,在噴入分離器或爐膛之前應(yīng)摻水稀釋使尿素系統(tǒng)中溶液達(dá)到脫硝反映所需要的濃度。各噴射組設(shè)有多個噴射器,每個噴射組設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥門和流量計量設(shè)備,用以計量和控制本組噴入爐膛的尿素流量。如果尿素為固體,則需要一個尿素溶液制備系統(tǒng),將固體尿素和除鹽水在溶解罐內(nèi)混合,為了保證尿素溶液供應(yīng)的連續(xù)性,通常配備2個溶解罐,尿素在***個罐內(nèi)溶解后,注入第二個罐進(jìn)行中間儲存和緩沖,**后通過水泵抽出后送往鍋爐e6cbb882-61af-4f34-aafb-fda。尿素系統(tǒng)的氨逃逸量**高,但是其脫硝效率較低,尿素系統(tǒng)的安全性**高,因此在安全性要求高的場合可優(yōu)先考慮采用噴射尿素的脫硝系統(tǒng)。。脫硝系統(tǒng)的還原劑儲量應(yīng)滿足系統(tǒng)使用4~7天為宜,并能夠滿足消防和安全環(huán)保要求;
NOx是大氣的主要污染物之一,對人體健康和生態(tài)環(huán)境都有巨大的危害,N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5是NOx的主要存在形式。高濃度的NO會對人體產(chǎn)生強(qiáng)烈危害,NO進(jìn)入人體后會與血液中的血紅蛋白結(jié)合,降低紅細(xì)胞輸送氧氣的能力,引起組織缺氧。此外,NO和NO2是光化學(xué)污染中的一次污染物,經(jīng)強(qiáng)烈太陽紫外線照射后會生成新的二次污染物,危害環(huán)境。隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的日新月異,氮氧化物的排放日益增多,主要來源于化石燃料的燃燒、機(jī)動車尾氣的排放。如果不采取進(jìn)一步的措施,未來我國的氮氧化物排放量將持續(xù)增長,勢必會造成嚴(yán)重的環(huán)境危害。目前應(yīng)用在工業(yè)上的脫硝技術(shù)主要是SCR脫硝技術(shù)。20世紀(jì)50年代美國Eegelh-arcl公司首先發(fā)明了SCR脫硝技術(shù),日本于20世紀(jì)六七十年代實現(xiàn)了商業(yè)化應(yīng)用。SCR脫硝技術(shù)目前以氨催化還原法為主,NH3優(yōu)先與NOx發(fā)生還原脫除反應(yīng),生成氮氣和水,沒有副產(chǎn)物,不形成二次污染。目前商用催化劑主要是V2O5-WO3、MoO3/TiO2,以TiO2為載體、V2O5為活性組分、WO3或MoO3為活性助劑,活性助劑的添加提高了催化劑的高低溫活性并有效抑制副反應(yīng)的發(fā)生。該催化劑屬于中高溫催化劑,活性溫度窗口在300~400℃,在低溫下無法達(dá)到預(yù)期的脫硝效果。此外。脫硝設(shè)施應(yīng)有專人進(jìn)行管理、操作、維護(hù)、保養(yǎng)等;福建低溫脫硝
脫硝噴槍應(yīng)防止高溫?zé)g,增加護(hù)管和通入冷卻空氣是較好的辦法;SCR脫硝備件
SNCR脫硝技術(shù)典型案例01SNCR技術(shù)SNCR即為選擇性非催化還原法,是一種經(jīng)濟(jì)實用的NOx脫除技術(shù),其原理是以NH3、尿素等作為還原劑,在注入到鍋爐之前霧化或者注入到鍋爐中靠爐內(nèi)的熱量蒸發(fā)霧化。在適宜的溫度范圍內(nèi),氣相的氨或者尿素就會分解為自由基NH3和NH2,在特定的溫度和氧存在的條件下,還原劑與NOx的反應(yīng)優(yōu)于于其他反應(yīng)而進(jìn)行。還原劑有不同的反應(yīng)溫度范圍,此溫度范圍稱為溫度窗口,對本方法的脫硝效率有較大影響。02SNCR的反應(yīng)機(jī)理SNCR是一種不用催化劑,在850-1100℃范圍內(nèi)還原NOx的方法。SNCR技術(shù)是把還原劑如氨、尿素噴入爐膛溫度為850-1100℃的區(qū)域,該還原劑迅速熱分解成NH3并與煙氣中的NOx進(jìn)行SNCR反應(yīng)生成N2和H2O。該方法以爐膛為反應(yīng)器,可通過對鍋爐進(jìn)行改造實現(xiàn)。SNCR反應(yīng)物貯存和操作系統(tǒng)與SCR系統(tǒng)是相似的,但它所需的氨和尿素的量比SCR工藝要高。在爐膛850-1100℃這一狹窄的溫度范圍內(nèi),在無催化劑作用下,氨或尿素等氨基還原劑可選擇性地還原煙氣中的NOx,基本上不與煙氣中的O2反應(yīng),主要反應(yīng)為:氨為還原劑:NH3+NOx→N2+H20尿素為還原劑:CO(NH2)2→2NH2+CONH2+NOx→N2+H20CO+NOx→N2+CO2當(dāng)溫度過高時,超過反應(yīng)溫度窗口時。SCR脫硝備件
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