SNCR脫硝技術SNCR脫硝技術即選擇性非催化還原(SelectiveNon-CatalyticReduction,以下簡寫為SNCR)技術,是一種不用催化劑,在850~1100℃的溫度范圍內,將含氨基的還原劑(如氨水,尿素溶液等)噴入爐內,將煙氣中的NOx還原脫除,生成氮氣和水的清潔脫硝技術。在合適的溫度區域,且氨水作為還原劑時,其反應方程式為:4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O(1)然而,當溫度過高時,也會發生如下副反應:4NH3+5O2→4NO+6H2O(2)SNCR煙氣脫硝技術的脫硝效率一般為30%~80%,受鍋爐結構尺寸影響很大。采用SNCR技術,目前的趨勢是用尿素代替氨作為還原劑。SNCR脫硝原理SNCR技術脫硝原理為:在850~1100℃范圍內,NH3或尿素還原NOx的主要反應為:NH3為還原劑:4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O尿素為還原劑:NO+CO(NH2)2+1/2O2→2N2+CO2+H2OSNCR脫硝系統組成:SNCR(噴氨)系統主要由卸氨系統、罐區、加壓泵及其控制系統、混合系統、分配與調節系統、噴霧系統等組成。SNCR系統煙氣脫硝過程是由下面四個基本過程完成:接收和儲存還原劑;在鍋爐合適位置注入稀釋后的還原劑;還原劑的計量輸出、與水混合稀釋;還原劑與煙氣混合進行脫硝反應。SNCR脫硝工藝流程如圖(二)所示。脫硝系統已經進入精細化、數據化、全自動化階段;江西脫硝設備制造
當鉻錳摩爾比為∶1時,在空速30000h-1和120℃條件下,NOx轉化率達,N2選擇性達100%。(1)以TiO2為載體由于TiO2表面具有豐富的Lewis酸性位點,低溫下NH3易在催化劑上吸附與活性的特性,TiO2常被用作低溫SCR催化劑載體。陳煥章等采用共沉淀法制備了Mn-Co-Fe/TiO2低溫SCR脫硝催化劑,考察了錳前驅體種類、負載量、活性組分分配比、焙燒溫度等對催化劑低溫脫硝性能的影響。實驗結果表明,以硝酸錳為錳的前驅體,負載量(質量分數)為20%,Mn、Co、Fe的摩爾比為4∶1∶,焙燒溫度為500℃的條件下,NO的轉化率達97%以上。Zhang等采用溶劑熱合成法制備了摻雜Sn的三元混合Ce-Sn-Ti催化劑。與未改性的催化劑相比,Sn摻雜的催化劑顯示出較好的低溫活性,能較好地耐受H2O或SO2。Sn的加入可以***改善和優化金屬氧化物的結構,同時證實了Ce與Sn的協同作用明顯增加晶體缺陷、氧空位、酸位以及比表面積。(2)以Al2O3為載體郭靜等采用凝膠溶膠法制備大比表面積的Al2O3載體,等體積浸漬法配制負載MnOx和CeO2組分的CeO2-MnOx催化劑。實驗結果表明,活性組分的負載量和焙燒溫度對催化劑性能有很大影響。4%CeO2-7%MnOx/Al2O3催化劑顯示了比較大催化活性。氨水脫硝方案設計脫硝工藝常見于工業窯爐、汽車尾氣、鍋爐、焚燒爐等;
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)引入發生還原的非均相催化劑上游的煙道氣中。根據煙氣中的灰塵量,酸性氣體組分的類型和濃度,SCR過程通常在300至400°C的溫度范圍內運行。由于其轉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。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。在SNCR工藝中,通常將氨(NH3)或尿素(CO(NH2)2)引入熱燃燒區中的煙道氣中,其中NOx的還原是自發進行的。根據所用還原劑的類型,SNCR工藝通常在800至950°C的溫度范圍內運行。在低于**佳溫度的溫度下,反應速率太慢,導致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脫硝過程的效率強烈依賴于反應區中的溫度和NOx分布。在反應區后面的恒定NOx水平下,NH3逃逸是目前反應條件的強烈指標。
一、NO、脫除效率脫硝效率是脫硝系統性能的重要指標之一。在實際工程中通過反應器進出口的N0x分析儀表測量N0x的濃度,經DCS控制系統計算比較后將信號反饋給氨流量調節閥,調節閥根據反饋信號來控制噴入煙道中的氨量,從而保證設計的脫硝效率。二、氨逃逸率SCR系統在正常運行時,噴入反應器內的氨不能100%地與N0,進行反應,未參加化學反應的氨會隨煙氣或飛灰從反應器的出口被帶入下游的空氣預熱器,這種現象稱為氨的逃逸。通常所說的氨逃逸率是指反應器出口煙氣中氨的濃度(ppm),轉換成6%氧量、標態、干基的數值。氨逃逸率也是脫硝系統性能的重要指標之一。在實際工程中氨的逃逸量可以用氨的分析儀在反應器的出口測量得出,也可以通過脫硝效率經DCS控制系統計算得到。通常氨逃逸率越小越好,因為煙氣中殘余的NH3會與SO3反應生成NH4HS03,這是一種很粘的物質,附著在空氣預熱器表面,影響空氣預熱器的效率。另外多余的NH3進入大氣,也是對空氣的污染。高含塵量布置的SCR系統氨的逃逸率一般小于5ppm。三、煙氣在反應器內的空間速度空間速度是SCR的一個關鍵設計參數,它是煙氣體積流量(標準狀態下的濕煙氣)與SCR反應塔中催化劑體積的比值。精細脫硝工藝有助于降低氨水消耗、降低氨逃逸;
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的選取,即窗口溫度的選擇。對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,反應不充分,造成還原劑流失,對下游設備產生不利的影響甚至造成新的污染。根據循環流化床鍋爐爐內狀況和e6cbb882-61af-4f34-aafb-fda內溫度場、煙氣流場情況,采用CFD以及CKM模擬相結合技術。任何反應都需要時間,所以還原劑必須和NOx在合適的溫度區域內有足夠停留時間,這樣才能保證煙氣中的NOx還原率。停留時間指的是反應物在爐膛上部對流區內的存在時間,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、尿素分解成氨、NH3分解成NH2和一些自由基、NOx的還原反應。加大停留時間有利于質量的輸運和化學反應,從而提高了反應率。摩爾比的確定是由想得到的還原效率決定的。根據基本的化學反應方程式,還原2mol的NOx需要1mol的尿素或者2mol的氨。在實際中,需要注入比理論更多的還原劑以達到所需要的還原水平。因為氨的的消耗涉及到運行的費用問題,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。還原劑消耗量主要通過流量計進行統計;江蘇脫硝生產廠家
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;江西脫硝設備制造
伴隨著我國對NOx的排放管控日益嚴厲,通過高效低氮燃燒技術配合SNCR技術或SNCR/SCR聯合技術進行脫硝已經成為主流。雖然目前燃煤工業爐窯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,進而引發氨逃逸,造成二次污染及腐蝕設備等問題。1、引言氮氧化物(NOx)是大氣的主要污染物之一,它與碳氫化合物在強光作用下會造成光化學污染,排放到大氣中的NOx是形成酸雨的主要原因,給生態環境帶來嚴重的危害。指出,持續實施大氣污染防治行動,打贏藍天保衛戰。目前國內70%左右的NOx是由煤炭燃燒所產生的,因此作為主要燃煤設備的火電廠和工業爐窯成為控制NOx排放所關注的焦點。目前,燃煤鍋爐主流的NOx控制技術為低氮燃燒技術(LNB)和煙氣脫硝技術,其中煙氣脫硝技術主要包括選擇性非催化還原反應(SNCR)、選擇性催化還原反應(SCR)和SNCR/SCR聯合脫硝技術。對于大型燃煤鍋爐而言,SCR以其技術成熟及90%以上的脫硝效率,毫無疑問在我國已大規模的推廣應用。伴隨著我國對NOx的排放管控日益嚴厲,中小型燃煤鍋爐、循環流化床鍋爐、水泥窯爐、陶瓷窯爐、垃圾焚燒爐以及燃氣鍋爐等工業爐窯作為關鍵的NOx的排放源之一,針對此類爐窯脫硝的工程應用技術持續發展。江西脫硝設備制造
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