尿素脫硝特點(diǎn)

    伴隨著我國對(duì)NOx的排放管控日益嚴(yán)厲，通過高效低氮燃燒技術(shù)配合SNCR技術(shù)或SNCR/SCR聯(lián)合技術(shù)進(jìn)行脫硝已經(jīng)成為主流。雖然目前燃煤工業(yè)爐窯NOx的減排效果十分***，但是過分追求脫硝效率，容易增加氨耗量，進(jìn)而引發(fā)氨逃逸，造成二次污染及腐蝕設(shè)備等問題。1、引言氮氧化物（NOx）是大氣的主要污染物之一，它與碳?xì)浠衔镌趶?qiáng)光作用下會(huì)造成光化學(xué)污染，排放到大氣中的NOx是形成酸雨的主要原因，給生態(tài)環(huán)境帶來嚴(yán)重的危害。指出，持續(xù)實(shí)施大氣污染防治行動(dòng)，打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)。目前國內(nèi)70%左右的NOx是由煤炭燃燒所產(chǎn)生的，因此作為主要燃煤設(shè)備的火電廠和工業(yè)爐窯成為控制NOx排放所關(guān)注的焦點(diǎn)。目前，燃煤鍋爐主流的NOx控制技術(shù)為低氮燃燒技術(shù)（LNB）和煙氣脫硝技術(shù)，其中煙氣脫硝技術(shù)主要包括選擇性非催化還原反應(yīng)（SNCR）、選擇性催化還原反應(yīng)（SCR）和SNCR/SCR聯(lián)合脫硝技術(shù)。對(duì)于大型燃煤鍋爐而言，SCR以其技術(shù)成熟及90%以上的脫硝效率，毫無疑問在我國已大規(guī)模的推廣應(yīng)用。伴隨著我國對(duì)NOx的排放管控日益嚴(yán)厲，中小型燃煤鍋爐、循環(huán)流化床鍋爐、水泥窯爐、陶瓷窯爐、垃圾焚燒爐以及燃?xì)忮仩t等工業(yè)爐窯作為關(guān)鍵的NOx的排放源之一，針對(duì)此類爐窯脫硝的工程應(yīng)用技術(shù)持續(xù)發(fā)展。氨水儲(chǔ)罐可以使用不銹鋼罐、玻璃鋼罐、PP塑料罐、碳鋼襯塑罐等多種型式；尿素脫硝特點(diǎn)

    不影響機(jī)組運(yùn)行的安全，不需要進(jìn)行針對(duì)性設(shè)備改造。SNCR脫硝技術(shù)與SCR脫硝技術(shù)相比，具有工程實(shí)施較為簡(jiǎn)單易行，投資及運(yùn)行成本低，占地面積少，建設(shè)工期短，氮氧化物排放可達(dá)到環(huán)保要求。根據(jù)滿足布置要求，投資成本經(jīng)濟(jì)合理，本工程推薦采用SNCR工藝。2、SNCR脫硝系統(tǒng)還原劑的選擇：SNCR脫硝系統(tǒng)還原劑有液氨、氨水、尿素三種。1）液氨：優(yōu)點(diǎn)：噴入爐膛后會(huì)迅速揮發(fā)成氣體，不會(huì)造成爐內(nèi)受熱面濕壁、腐蝕；缺點(diǎn)：氨氣有毒、可燃、可爆，儲(chǔ)存的安全防護(hù)要求高，需相關(guān)消防安全部門審批才能大量?jī)?chǔ)存、使用；采用液氨的SNCR相對(duì)而言系統(tǒng)比較復(fù)雜，初期投資費(fèi)用高，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高，管道損失大，液氨泄漏事故頻繁發(fā)生，從安全方面考慮，建議不采用液氨作為還原劑；2）氨水：優(yōu)點(diǎn)：噴射剛性、穿透力比氨氣噴射高；缺點(diǎn)：氨水惡臭、揮發(fā)性和腐蝕性強(qiáng)，有一定的操作安全要求，由于含大量的稀釋水，儲(chǔ)存、輸送系統(tǒng)復(fù)雜；3）尿素：采取一般的工業(yè)、農(nóng)業(yè)用尿素作為還原劑，其含氮量在46%以上，其運(yùn)輸、儲(chǔ)存、輸送都無需特殊的安全防護(hù)措施。尿素作為主要的工業(yè)、農(nóng)用物資，其較大生產(chǎn)規(guī)模的廠家在福建省就有三明化工廠、福建富寶騰達(dá)化工有限公司等企業(yè)。尿素脫硝特點(diǎn)SNCR脫硝的加壓和噴槍的分組控制柜應(yīng)選擇304材質(zhì)以防止腐蝕；

    臭氧脫硝主要是利用臭氧的強(qiáng)氧化性，將不可溶的低價(jià)態(tài)氮氧化物氧化為可溶的高價(jià)態(tài)氮氧化物，然后在洗滌塔內(nèi)將氮氧化物吸收，達(dá)到脫除的目的。該脫硝系統(tǒng)在不同的NOx等污染物濃度和比例下，臭氧脫硝廠家，可以同時(shí)率脫除煙氣中的NOx、和顆粒物等污染物，同時(shí)還不影響其他污染物控制技術(shù)，是傳統(tǒng)脫硝技術(shù)的一個(gè)補(bǔ)充或替代技術(shù)。臭氧脫硝可應(yīng)用于：以煤、焦炭、褐煤為燃料的公用工程鍋爐；以燃?xì)?、煤、重油為燃料的工業(yè)鍋爐；鉛、鐵礦、鋅/銅，臭氧脫硝技術(shù)方案，玻璃、水泥加工、生產(chǎn)的各種爐窯；用于處理生物廢料，輪胎及其他工業(yè)廢料的燃燒爐；來自于酸洗和化工過程的酸性氣流；催化裂化尾氣；各種市政及工業(yè)垃圾焚化爐等。強(qiáng)制氧化-尿素還原法（FO-UR）煙氣臭氧脫硝技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是：1.煙氣脫硝過程中不使用催化劑，因此無催化劑的投資及使用過程中的更換成本，操作費(fèi)用相對(duì)較低；2.操作溫度低，可以在50~70℃下穩(wěn)定操作，避免了一般煙氣脫硝對(duì)高溫（zui低200℃以上）的依賴。3.脫硝反應(yīng)后生成產(chǎn)物為N2、CO2和H2O，無二次污染物產(chǎn)生。4.脫硝反應(yīng)過程中脫硝使用化學(xué)品是尿素，為固體形態(tài)，相對(duì)于其它脫硝過程中要求的液氨等化學(xué)品，儲(chǔ)運(yùn)及使用過程中更加安全、環(huán)保。

    4影響脫硝效果的主要因素在SNCR工藝中，**主要的是爐膛上噴入點(diǎn)的選取，即窗口溫度的選擇。對(duì)于尿素來說理想的溫度范圍是800-1150℃，溫度高，還原劑被氧化成NOx，煙氣中的NOx含量不減少反而增加;溫度低，反應(yīng)不充分，造成還原劑流失，對(duì)下游設(shè)備產(chǎn)生不利的影響甚至造成新的污染。根據(jù)循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)狀況和e6cbb882-61af-4f34-aafb-fda內(nèi)溫度場(chǎng)、煙氣流場(chǎng)情況，采用CFD以及CKM模擬相結(jié)合技術(shù)。任何反應(yīng)都需要時(shí)間，所以還原劑必須和NOx在合適的溫度區(qū)域內(nèi)有足夠停留時(shí)間，這樣才能保證煙氣中的NOx還原率。停留時(shí)間指的是反應(yīng)物在爐膛上部對(duì)流區(qū)內(nèi)的存在時(shí)間，SNCR的所有步驟必須在這里完成。這些步驟包括：注入的尿素和煙氣的混合、水分的蒸發(fā)、尿素分解成氨、NH3分解成NH2和一些自由基、NOx的還原反應(yīng)。加大停留時(shí)間有利于質(zhì)量的輸運(yùn)和化學(xué)反應(yīng)，從而提高了反應(yīng)率。摩爾比的確定是由想得到的還原效率決定的。根據(jù)基本的化學(xué)反應(yīng)方程式，還原2mol的NOx需要1mol的尿素或者2mol的氨。在實(shí)際中，需要注入比理論更多的還原劑以達(dá)到所需要的還原水平。因?yàn)榘钡牡南纳婕暗竭\(yùn)行的費(fèi)用問題，所以所選用的摩爾比一般為臨界值，NH3/NOx摩爾比一般控制在～，**大不要超過。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；

    NOx是大氣的主要污染物之一，對(duì)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(huì)對(duì)人體產(chǎn)生強(qiáng)烈危害，NO進(jìn)入人體后會(huì)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(huì)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(dòng)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(zhǎng)，勢(shì)必會(huì)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(shí)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?dú)夂退?，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。氨水儲(chǔ)罐應(yīng)由氨氣吸收、進(jìn)料、出料、液位、溫控、人孔等功能；中高溫脫硝怎么樣

脫硝工藝主要有還原劑儲(chǔ)存、加壓輸送、霧化等工序；尿素脫硝特點(diǎn)

    隨著環(huán)保政策的日益趨緊，燃煤電廠煙氣的排放的指標(biāo)控制越來越嚴(yán)格，鍋爐煙氣中脫硝的排放標(biāo)準(zhǔn)也由**早的100降低為50甚至35（mg/m3)。鍋爐煙氣脫硫脫硝技術(shù)便已在全國推廣普及。另一方面，出于對(duì)重大危險(xiǎn)源的管控，作為脫硝使用的還原劑液氨受到了更多的限制，尿素?zé)峤夂退庵瓢奔夹g(shù)逐漸受到青睞。安全性方面液氨的基本特性1）氨為無色氣體，有刺激性惡臭味。2)氨氣與空氣會(huì)形成性混合物，在濃度為16%～25%時(shí)，遇明火會(huì)產(chǎn)生。3)氨是有毒物質(zhì)，為GB12268規(guī)定的危險(xiǎn)品，會(huì)導(dǎo)致人急、慢性中毒，嚴(yán)重時(shí)可致人死亡。儲(chǔ)存量超10t，則屬于重大危險(xiǎn)源，被納入**監(jiān)察機(jī)構(gòu)重點(diǎn)監(jiān)控范圍。4)液氨的運(yùn)輸與儲(chǔ)存有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，這使得液氨的運(yùn)輸費(fèi)用很高。液氨儲(chǔ)罐與周圍的道路、廠房、建筑等的防火間距不允許少于15m。尿素的基本特性尿素是白色或淺黃色的結(jié)晶體，易溶于水，在高溫(350～650℃)下可完全分解為NH3。因尿素在運(yùn)輸、儲(chǔ)存中無需安全及危險(xiǎn)性的考慮。自天津港事件以來，安全成為首要考慮的因素，液氨等?；肥盏皆絹碓絿?yán)格的監(jiān)管，從運(yùn)輸?shù)絻?chǔ)存到使用，限制較多，液氨泄露等事故也時(shí)有發(fā)生，而且人口密集和靠近水源的城市和地區(qū)。尿素脫硝特點(diǎn)

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