燃烧烟气中去除氮氧化物的过程,防止环境污染的重要性,已作为世界范围的问题而被尖锐地提了出来。世界上比较主流的工艺分为:SCR和SNCR。这两种工艺除了由于SCR使用催化剂导致反应温度比SNCR低外,其他并无太大区别,但如果从建设成本和运行成本两个角度来看,SCR的投入至少是SNCR投入的数倍,甚至10倍不止。
脱硝的分类:
一、燃烧前脱硝
1)加氢脱硝
2)洗选
二、燃烧中脱硝
1)低温燃烧
2) 低氧燃烧
3)CFB燃烧技术
4)采用低NOx燃烧器
5)煤粉浓淡分离
6)烟气再循环技术
三、燃烧后脱硝
1)选择性非催化还原 脱硝(SNCR)
2) 选择性催化还原 脱硝(SCR)
3)活性炭吸附
4)电子束脱硝
空气污染一直是环境治理的重中之重。**都制定了严格的政策和法规来预防和控制空气污染,特别是在秋冬,无论是工厂废气、烟尘排放还是汽车尾气排放,都是造成空气污染的原因。
其中,烟气中二氧化硫和氮氧化物的排放将严重影响大气环境,甚至形成酸雨,危及人们的生存和发展。为解决这一问题,脱硫脱硝环保设备应运而生,处理烟气中的大气污染物。脱硫是从烟气中脱除二氧化硫,脱氮主要是从烟气中脱除氮氧化物。我国一直提倡环境保护。以煤为燃料的烟气含有这些物质,特别是在火力发电厂。
SCR 是目前成熟的烟气脱硝技术, 它是一种炉后脱硝方法, 该法脱硝效率高,价格相对低廉,广泛应用在国内外工程中,成为电站烟气脱硝的主流技术。由日本于 20 世纪 60~70 年代后期完成商业运行, 是利用还原剂(NH3, 尿素)在金属催化剂作用下, 选择性地与 NOx 反应生成 N2 和H2O, 而不是被 O2 氧化, 故称为“选择性” 。世界**行的 SCR工艺主要分为氨法SCR和尿素法 SCR 2种。此 2种方法都是利用氨对NOx的还原功能 ,在催化剂的作用下将 NOx (主要是NO)还原为对大气没有多少影响的 N2和水 ,还原剂为 NH3。
在SCR中使用的催化剂大多以TiO2为载体,以V2O5或V2 O5 -WO3或V2O5-MoO3为活性成分,制成蜂窝式、板式或波纹式三种类型。应用于烟气脱硝中的SCR催化剂可分为高温催化剂(345℃~590℃)、中温催化剂(260℃~380℃)和低温催化剂(80℃~300℃),不同的催化剂适宜的反应温度不同。如果反应温度偏低,催化剂的活性会降低,导致脱硝效率下降,且如果催化剂持续在低温下运行会使催化剂发生性损坏;如果反应温度过高,NH3容易被氧化,NOx生成量增加,还会引起催化剂材料的相变,使催化剂的活性退化。国内外SCR系统大多采用高温,反应温度区间为315℃~400℃。
脱硝技术:
根据水泥窑氮氧化物的形成机理,水泥窑降氮减排的技术措施有两大类:
一类是从源头上治理。控制煅烧中生成NOx。其技术措施:①采用低氮燃烧器;②分解炉和管道内的分段燃烧,控制燃烧温度;③改变配料方案,采用矿化剂,降低熟料烧成温度。
另一类是从末端治理。控制烟气中排放的NOx,其技术措施:①“分级燃烧+SNCR”,国内已有试点;②选择性非催化还原法(SNCR),国内已有试点;③选择性催化还原法(SCR),欧洲只有三条线实验;③SNCR/SCR联合脱硝技术,国内水泥脱硝还没有成功经验;④生物脱硝技术(正处于研发阶段)。
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