隨著環保政策的日益趨緊,燃煤電廠煙氣的排放的指標控制越來越嚴格,鍋爐煙氣中脫硝的排放標準也由**早的100降低為50甚至35(mg/m3)。鍋爐煙氣脫硫脫硝技術便已在全國推廣普及。另一方面,出于對重大危險源的管控,作為脫硝使用的還原劑液氨受到了更多的限制,尿素熱解和水解制氨技術逐漸受到青睞。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)氨氣與空氣會形成性混合物,在濃度為16%~25%時,遇明火會產生。3)氨是有毒物質,為GB12268規定的危險品,會導致人急、慢性中毒,嚴重時可致人死亡。儲存量超10t,則屬于重大危險源,被納入**監察機構重點監控范圍。4)液氨的運輸與儲存有嚴格的標準規定,這使得液氨的運輸費用很高。液氨儲罐與周圍的道路、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晶體,易溶于水,在高溫(350~650℃)下可完全分解為NH3。因尿素在運輸、儲存中無需安全及危險性的考慮。自天津港事件以來,安全成為首要考慮的因素,液氨等危化品收到越來越嚴格的監管,從運輸到儲存到使用,限制較多,液氨泄露等事故也時有發生,而且人口密集和靠近水源的城市和地區。SNCR的噴槍一般采用雙流體噴槍,耐溫高、耐腐蝕、防堵;SCR脫硝規格尺寸
燃氣加熱爐,排放的廢氣中含有氮氧化物,分為一氧化氮和二氧化氮。本公司脫硝采用**的SCR技術,使用尿素作為還原介質,基本原理是把符合要求的尿素噴到反應塔中與煙氣充分混合后,加溫到350-400攝氏度,在有氧氣存在的條件下,與煙氣中的氮氧化物發生化學反應,生成無害的氮氣和水。脫硝工藝是在催化劑的作用下,尿素泵將尿素溶液從尿素罐中抽出。計量加壓后送至霧化噴槍,壓縮空氣也送至計量噴槍,噴射閥打開后尿素在壓縮空氣的引射作用下噴出,和壓縮空氣混合后經噴嘴霧化噴射到反應塔。尿素和氮氧化物發生還原脫除反應,生成氮氣和水。其主要反應式為:4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O為了滿足SCR脫硝催化劑的應用工藝條件,對于天然氣加熱爐排放的低溫煙氣(50-90攝氏度),采用天然氣燒嘴加溫至350攝氏度以后,通過催化劑進行化學反應,生成無害的氮氣和水,以達到越來越嚴的環保要求。山東氨水脫硝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;
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。
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。2、SNCR脫硝技術簡介SNCR脫硝工藝是在不使用催化劑的條件下,將含有氨基的還原劑如液氨、氨水或尿素稀溶液等噴入爐膛溫度為850-1100℃的區域,還原劑迅速熱分解出NH3,再與煙氣中的NOx進行選擇性氧化還原反應,生成無害的N2和H2O等氣體。由于整個反應過程中未使用催化劑,因此稱之為選擇性非催化還原脫硝技術。以氨為還原劑的主要反應式為:4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O;4NH3+2NO2+O2=3N2+6H2O;采用尿素作為還原劑的主要化學反應為:CO(NH2)2+H2O=2NH3+CO2;4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O;4NH3+2NO2+O2=3N2+6H2O;SNCR系統煙氣脫硝過程包括下面四個工藝步驟:1)接收和儲存還原劑;2)還原劑的計量輸出、與水或空氣混合稀釋;3)在爐膛合適位置噴入稀釋后的還原劑;4)還原劑與煙氣混合進行脫硝反應。3、SNCR脫硝技術氨耗量和氨逃逸的影響分析及對策在脫硝反應過程中煙氣中存在著沒有參與反應的氨通過反應器排放到煙氣中的現象叫氨逃逸。低溫脫硝是近幾年新發展的一種工藝;
反映了煙氣在SCR反應塔內停留時間的長短,即煙氣流量與催化劑體積之比。通常SCR的脫硝效率將隨煙氣空塔速度的增大而降低。空塔速度通常是根據SCR反應塔的布置、脫硝效率、煙氣溫度、允許的氨逃逸量以及粉塵濃度來確定的。一般SCR脫硝系統的空塔速度在標態5500m3/()左右。空間速度大,煙氣在反應器內的停留時間短,將導致N0,與NH3的反應不充分,N0,的轉化率低,氨的逃逸量大,同時煙氣對催化劑骨架的沖刷也大。但若煙氣流速過小,所需的SCR反應器的空間增大,催化劑和設備不能得到充分利用,不經濟。空間速度在某種程度上決定反應是否完全,同時也決定著反應器的沿程阻力。四、催化劑運行壽命SCR系統催化劑的運行壽命是指催化劑的活性自系統投運開始能夠滿足脫硝設計性能的時間,簡單地說,就是從開始使用到需要更換的累計運行時間。催化劑運行一段時間后,由于催化劑的中毒及燒結,其活性會逐漸下降,當不能滿足設計效率時,氨的逃逸會增加,此時必須進行清洗或更換。通常催化劑的運行壽命在24000h左右。五、SO2/SO3轉化率在SCR反應過程中,由于催化劑的存在,促使煙氣中部分SO2被氧化成SO3,在氣體混合物中轉變成SO3的SO2的物質的量與起始狀態的物質的量之比,稱為轉化率。氧含量的大小是脫硝效率的一個重要指標;SCR脫硝生產過程
SCR脫硝工藝的反應溫度取決于催化劑的性能,一般在170~400℃之間;SCR脫硝規格尺寸
近年來,SNCR脫硝技術在循環流化床鍋爐上的應用問題得到了業內的***關注,研究其相關課題有著重要意義。本文首先介紹了SNCR脫硝工藝原理及特點,分析了循環流化床鍋爐選擇SNCR脫硝技術的可行性。在探討影響脫硝效果主要因素的基礎上,結合相關實踐經驗,分別從多個角度與方面就SNCR脫硝技術在循環流化床鍋爐上的應用展開了研究,闡述了個人對此的幾點看法與認識,望有助于相關工作的實踐。1前言作為循環流化床鍋爐運轉過程中的一項重要方面,SNCR脫硝技術的應用占據著極為關鍵的地位。該項課題的研究,將會更好地提升對SNCR脫硝技術的分析與掌控力度,從而通過合理化的措施與途徑,進一步優化其在實際應用中的**終整體效果。2SNCR脫硝工藝原理及特點SNCR脫硝技術是指在沒有催化劑的作用下,向溫度區域為850~1100℃的爐膛中噴入氨基還原劑,還原劑迅速熱解成NH3與煙氣中NOx反應生成N2,爐膛中會有一定量氧氣存在,噴入的還原劑會選擇性地與NOx反應,而不被O2所氧化。還原劑一般采用氨、氨水或尿素。SCR脫硝規格尺寸
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