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脱硝工艺原理

目前国际上流行的SCR工艺主要分为氨SCR和尿素SCR两种。这两种方法都是利用氨对NOX的还原作用,在催化剂的作用下将NOX(主要是NO)还原为对大气影响不大的N2和水。还原剂为NH3,不同之处在于尿素法SCR中气动低温调节阀,使用装置将尿素转化为氨,然后输送到SCR催化反应器。转化的方法是将尿素注入分解室。提供尿素分解所需的混合时间、停留时间和温度,由此室分解的氨基产物成为SCR的还原剂,然后通过催化剂的化学反应生成氨和水。在尿素分解室中将氨分解成氨的方法有热解法和水解法。主要化学反应方程式为:

+H2O→2NH3+CO2

在整个流程的设计中,通常是先将氨气化,然后与稀释空气或烟气混合,最后通过配网注入到SCR反应器上游的烟气中。

在 SCR 反应器中,NO 通过以下反应被还原:

4NO+4NH3+O2→3N2+6H2O

6NO+4NH3→5N2+6H2O

当烟气中有氧气时,反应的第一式优先进行。因此,氨的消耗量与NO还原量之间存在一一对应的关系。

锅炉烟气中NO2一般占NOX总浓度的5%左右。 NO2参与的反应如下:

2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O

6NO2+8NH3→7N2+12H2O

以上两个反应表明,还原NO2比还原NO需要更多的氨。

在绝大多数锅炉烟气中,NO2仅占NOX总量的一小部分,因此NO2的影响并不显着。

SCR 系统的 NOX 去除效率通常非常高,喷入烟气中的氨几乎与 NOX 完全反应。一小部分氨不反应泰科阀门,而是作为氨从反应器中逸出。一般来说,新催化剂的氨泄漏率很低。然而,随着催化剂失活或表面被飞灰覆盖或堵塞合资阀门品牌,氨泄漏量增加,为了保持所需的 NOx 去除率,必须增加反应器中的 NH3/NOx 摩尔比。当脱硝效率和/或氨逃逸的预设性能标准无法保证时气动低温调节阀,必须在反应器中添加或更换新的催化剂,以恢复催化剂的活性和反应器的性能。新催化剂从使用到更换的这段时间称为催化剂寿命。

SCR系统一般由氨或氨水储存系统、(氨水转化为氨系统)、氨与空气混合系统、氨气喷射系统、反应器系统、检测控制系统等组成。脱硝反应器在锅炉末端一般有三种不同的布置方式,高尘布置、低尘布置和尾部布置。

SCR脱硝工艺

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