脱硝工艺
发布时间:2018/6/14 15:49:46 点击数:2256

降低NOX排放主要有两种措施。一是控制燃烧过程中NOX的生产,即低氮燃烧技术;二是对生成的NOX进行处理,即烟气脱硝技术。

低氮燃烧技术是为了控制燃烧过程中NOX的生成量所采取的措施原则为:(1)降低过量空气系数和氧气浓度,使煤粉在缺氧条件下燃烧;(2)降低燃烧温度,防止产生局部高温区;(3)缩短烟气在高温区的停留时间等。

烟气脱硝技术目前在实践中应用最多的是催化还原(SCR)脱硝技术,选择性非催化还原(SNCR)脱硝技术,SNCR/SCR联合烟气脱硝技术,及烟气湿法氧化催化脱硝技术。

  • 催化还原(SCR)脱硝技术

           选择性催化还原法(Selective Catalytic Reducation) 是用氨或尿素之类的还原剂,在一定的温度下通过催化剂的作用,还原废气中的NOx(NONO2),将NOx转化非污染元素分子氮(N2)NOx与氨气的反应如下:

    6NO+4NH35N2+6H2O

    6NO2+8NH37N2+12H2O

          下图为典型SCR烟气脱硝工艺系统简图,SCR系统一般由氨的储存系统、氨与空气混合系统、氨气喷入系统、反应器系统、省煤器旁路、SCR旁路、检测控制系统等组成。 



  • 选择性非催化还原(SNCR)脱硝技术

        选择性催化还原脱除NOX的运行成本主要受催化剂寿命的影响,一种不需要催化剂的选择性还原过程或许更加诱人,这就是选择性非催化还原技术。该技术是用NH3、尿素等还原剂喷入炉内与NOX进行选择性反应,不用催化剂,因此必须在高温区加入还原剂。

        选择性非催化还原法(SNCR):是把含有NHX基的还原剂(如氨、尿素),喷入炉膛温度为800~1050℃的区域,该还原剂迅速热分解为NH3并与烟气中的NOX进行非催化还原反应生成N2H2O。该方法以炉膛为反应器,可通过对锅炉进行改造而实现。

    主要反应为:

           NH3为还原剂

          4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O

        尿素为还原剂

           NO+CO(NH2)2 +1/2O2→2N2+CO2+H2O

    SNCR系统烟气脱硝过程由下面四个基本过程完成:



    • 接收和储存还原剂;

    • 还原剂的计量输出、与水混合稀释;

    • 在锅炉合适位置注入稀释后的还原剂;

    • 还原剂与烟气混合进行脱硝反应。

     SNCR工艺流程(尿素)如下:

  • SNCR/SCR联合烟气脱硝技术

               SNCR/SCR联合烟气脱硝技术是把SNCR工艺的还原剂喷入炉膛技术同SCR工艺利用逃逸氨进行催化反应的技术结合起来,进一步脱除NOX。它是把SNCR工艺的低费用特点同SCR工艺的高效率及低的氨逃逸率进行有效结合。SNCR脱硝系统喷入过量的尿素经反应后溢出的氨气,经过热器后进入SCR脱硝系统,在催化剂的催化还原下,过量的氨气与NOx进一步反应,从而达到进一步脱硝的效果,使NOx的达标排放。SNCR/SCR联合工艺的脱硝效率可以达到40%-80%,氨的逃逸小于38ppm 

  • 烟气湿法氧化催化脱硝技术

        烟气湿法氧化催化脱硝技术属于燃烧后烟气同时脱硫、脱硝技术的一种。可以做到脱硫、脱硝联动处理,可共用一个吸收塔。湿法脱硫、脱硝氧化催化联动处理法因投资造价低,占地少,不受锅炉工况运行影响,且脱除系统运行稳定,效率高,特别适用于中小型锅炉的改造工程。该技术的核心就是将NO氧化为易溶于水的形态物质。所以在湿法吸收过程中如何提高 NO的氧化速度是决定整个氧化法脱除NOX的关键步骤。为了提高NO的氧化效率,往往需要应用氧化催化剂。

        若共用一个吸收塔时,吸收塔中分为三个区域,脱硫吸收区,脱硝氧化区以及脱硝吸收区。含有粉尘、SO2NOX的烟气通过布袋除尘后,进入脱硫脱硝吸收塔,先通过脱硫段,烟气进入新增氧化区与氧化剂接触混合,使烟气中的NO氧化成NO2。氧化催化循环液再回流至氧化剂罐内,可重复利用,只需定期补入氧化催化剂,不需外排。经氧化后的烟气进入NOX吸收段,烟气中的NO2和少量未脱除的SO2吸收生成硝酸钠和少量硫酸钠,生成物随着碱循环液进入吸收罐,定期将废水排入循环池中和处理。净化后的烟气通过原有烟囱达标排放。


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