常用脱硝技术工艺对比及简介 -尊龙凯时常用脱硝技术工艺对比简介 1.选择性催化还原(scr) ① scr法烟气脱硝原理 在催化剂作用下,向温度约280~420℃的烟气中喷入氨,将nx和nh3转化成n2和h2o。化学反应方程式如下: 4no 4nh3 o2→4n2 6h2o 6no 4nh3→5n2 6h2o 6no2 8nh3→7no2 12h2o 2no2 4nh3 o2→3n2 6h2o ② 脱硝催化剂是scr系统中关键的部分,其类型、结构和表面积对脱除nox 效果有很大影响。在scr系统的运行过程中,下列因素都会导致催化剂的活性降低。 (1)烧结 长时间暴露于450 ℃以上的高温环境中可引起催化剂烧结,导致催化剂中tio2 晶形发生变化,颗粒增大、表面积减小,活性降低。 (2)碱金属中毒 如果碱金属离子(na 、k 等)直接与催化剂接触,会使催化剂活性逐渐降低。其机理是吸附在催化剂活性位置上的碱金属离子占据了催化剂表面酸性位,降低了催化剂活性。 (3) 砷中毒 as中毒主要是由烟气中气态as2o3 引起。as2o3 扩散进入催化剂内部孔道中,并在催化剂的毛细孔中发生毛细凝结,或与催化剂的活性位发生反应从而引起催化剂活性降低。一般来说,在干法排渣锅炉中,催化剂砷中毒不严重。但在液态排渣锅炉中,由于静电除尘器后的飞灰再循环,催化剂砷中毒是一个严重问题。 (4)钙的影响 飞灰中游离cao与so3 反应形成的caso4可吸附在催化剂表面,从而阻止了反应物向催化剂表面扩散并进入催化剂内部。 (5)催化剂堵塞 催化剂的堵塞主要是由于铵盐及飞灰的小颗粒沉积在催化剂小孔中,阻碍nox 、nh3、o2 到达催化剂活性表面,引起催化剂钝化。 (6)飞灰侵蚀 催化剂的侵蚀、磨损主要是由于飞灰撞击在催化剂表面造成的。磨蚀强度与气流速度、飞灰特性、撞击角度及催化剂本身特性有关。 2.选择性非催化还原sncr脱硝 选择性非催化还原(sncr)脱除nox技术是把含有nhx基的还原剂(如氨气、氨水或者尿素等)喷入炉膛温度为900℃~1100℃的区域,该还原剂迅速热分解成nh3和其它副产物,随后nh3与烟气中的nox进行sncr反应而生成n2。 采用nh3作为还原剂,在温度为900℃~1100℃的范围内,还原nox的化学反应方程式主要为:
而采用尿素作为还原剂还原nox的主要化学反应为:
sncr还原no的反应对于温度条件非常敏感,炉膛上喷入点的选择,也就是所谓的温度窗口的选择,是sncr还原no效率高低的关键。一般认为理想的温度范围为800℃~1100℃,并随反应器类型的变化而有所不同。当反应温度低于温度窗口时,由于停留时间的限制,往往使化学反应进行的程度较低而反应不够彻底,从而造成no的还原率较低,同时未参与反应的nh3增加也会造成氨气泄漏。而当反应温度高于温度窗口时,nh3的氧化反应开始起主导作用:
从而,nh3的作用主要是氧化并生成no,而不是还原no为n2。总之,sncr还原no的过程是上述两类反应相互竞争、共同作用的结果。如何选取合适的温度条件同时兼顾减少还原剂的泄漏成为sncr技术成功应用的关键。 3、臭氧氧化吸收法 ① 臭氧氧化吸收法原理 使用o3等强氧化剂对废气中的nox进行氧化处理,使no氧化成溶于水的no2,再加入碱液吸收的方法,称为氧化吸收法。臭氧氧化吸收法脱硝工艺技术是我公司结合目前我国国情引进国外先进技术后,自主研发的技术。此技术实现了脱除烟气中nox(同时能脱除co2)。与其他方法比,减少了投资成本和装置规模,降低了运行费用。副产物为硝酸盐和部分氮气,没有二次污染。 臭氧氧化吸收法是用臭氧将烟气中no强制性氧化成no2后,进入脱硫塔内,用碱吸收生成硝酸盐和部分氮气,从而达到治理nox的目的。 以下以钠碱脱硫并吸收nox为例: 氧化的化学反应:no o3 — no2 o2 吸收的化学反应:na nox — na4no3 h2o n2 4.几种方法技术对比
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