反映了煙氣在SCR反應(yīng)塔內(nèi)停留時(shí)間的長(zhǎng)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(jù)SCR反應(yīng)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(lái)確定的。一般SCR脫硝系統(tǒng)的空塔速度在標(biāo)態(tài)5500m3/()左右??臻g速度大,煙氣在反應(yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間短,將導(dǎo)致N0,與NH3的反應(yīng)不充分,N0,的轉(zhuǎn)化率低,氨的逃逸量大,同時(shí)煙氣對(duì)催化劑骨架的沖刷也大。但若煙氣流速過(guò)小,所需的SCR反應(yīng)器的空間增大,催化劑和設(shè)備不能得到充分利用,不經(jīng)濟(jì)??臻g速度在某種程度上決定反應(yīng)是否完全,同時(shí)也決定著反應(yīng)器的沿程阻力。四、催化劑運(yùn)行壽命SCR系統(tǒng)催化劑的運(yùn)行壽命是指催化劑的活性自系統(tǒng)投運(yùn)開(kāi)始能夠滿(mǎn)足脫硝設(shè)計(jì)性能的時(shí)間,簡(jiǎn)單地說(shuō),就是從開(kāi)始使用到需要更換的累計(jì)運(yùn)行時(shí)間。催化劑運(yùn)行一段時(shí)間后,由于催化劑的中毒及燒結(jié),其活性會(huì)逐漸下降,當(dāng)不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)效率時(shí),氨的逃逸會(huì)增加,此時(shí)必須進(jìn)行清洗或更換。通常催化劑的運(yùn)行壽命在24000h左右。五、SO2/SO3轉(zhuǎn)化率在SCR反應(yīng)過(guò)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(zhuǎn)變成SO3的SO2的物質(zhì)的量與起始狀態(tài)的物質(zhì)的量之比,稱(chēng)為轉(zhuǎn)化率。脫硝噴槍?xiě)?yīng)防止高溫?zé)g,增加護(hù)管和通入冷卻空氣是較好的辦法;SCR脫硝特點(diǎn)
通過(guò)高效低氮燃燒技術(shù)配合SNCR技術(shù)或SNCR/SCR聯(lián)合技術(shù)進(jìn)行脫硝已經(jīng)成為主流。雖然目前燃煤工業(yè)爐窯NOx的減排效果十分***,但是過(guò)分追求脫硝效率,容易增加氨耗量,進(jìn)而引發(fā)氨逃逸,造成二次污染及腐蝕設(shè)備等問(wèn)題。2、SNCR脫硝技術(shù)簡(jiǎn)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(qū)域,還原劑迅速熱分解出NH3,再與煙氣中的NOx進(jìn)行選擇性氧化還原反應(yīng),生成無(wú)害的N2和H2O等氣體。由于整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中未使用催化劑,因此稱(chēng)之為選擇性非催化還原脫硝技術(shù)。以氨為還原劑的主要反應(yīng)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(xué)反應(yīng)為:CO(NH2)2+H2O=2NH3+CO2;4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O;4NH3+2NO2+O2=3N2+6H2O;SNCR系統(tǒng)煙氣脫硝過(guò)程包括下面四個(gè)工藝步驟:1)接收和儲(chǔ)存還原劑;2)還原劑的計(jì)量輸出、與水或空氣混合稀釋?zhuān)?)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(jìn)行脫硝反應(yīng)。3、SNCR脫硝技術(shù)氨耗量和氨逃逸的影響分析及對(duì)策在脫硝反應(yīng)過(guò)程中煙氣中存在著沒(méi)有參與反應(yīng)的氨通過(guò)反應(yīng)器排放到煙氣中的現(xiàn)象叫氨逃逸。小風(fēng)量脫硝供應(yīng)商脫硝還原劑的選擇應(yīng)根據(jù)工廠(chǎng)的實(shí)際狀況、經(jīng)濟(jì)測(cè)算后選擇;
NH3泄漏是SNCR脫硝技術(shù)的基本工藝參數(shù),應(yīng)該持續(xù)監(jiān)測(cè)工藝優(yōu)化。原位測(cè)量原理**適合這種監(jiān)測(cè)任務(wù),因?yàn)樗梢詫?shí)時(shí)提供測(cè)量數(shù)據(jù)以實(shí)現(xiàn)快速反應(yīng)(如LDS6原位激光氣體分析儀)。它直接安裝在過(guò)程氣流中,并提供快速準(zhǔn)確的NH3逃逸濃度數(shù)據(jù)。本文研究介紹了SNCR脫硝技術(shù)的缺陷,并提出了相應(yīng)的解決措施。燃料燃燒過(guò)程會(huì)產(chǎn)生對(duì)環(huán)境有害的排放物,尤其是二氧化碳(CO2),二氧化硫(SO2),一氧化氮(NOx)和粉塵。對(duì)于煙氣脫硝,除了優(yōu)化空氣供應(yīng)的特殊爐子等前端主要措施外,還采用后端措施,以減量工藝為基礎(chǔ)。SNCR脫硝技術(shù)是一種重要的脫硝方式,但其自身也存在一些缺陷。通過(guò)對(duì)這些問(wèn)題的研究,可以進(jìn)一步完善SNCR脫硝技術(shù),提高脫硝效果。選擇性非催化還原(SNCR)是一種減少傳統(tǒng)發(fā)電廠(chǎng)燃燒生物質(zhì)、廢物和煤炭的氮氧化物排放的方法。該工藝包括將氨或尿素注入鍋爐的燃燒室,在煙氣溫度介于760和1,090℃(1,400和2,000?H)之間的地方與燃燒過(guò)程中形成的氮氧化物反應(yīng)。所產(chǎn)生的化學(xué)氧化還原反應(yīng)產(chǎn)物是分子氮(N2),二氧化碳(CO2)和水(H2O)。尿素(NH2CONH2)比更危險(xiǎn)的氨(NH3)更容易處理和儲(chǔ)存。在這個(gè)過(guò)程中,它像氨一樣反應(yīng):NH2CONH2+H2O→2NH3+CO2減少發(fā)生根據(jù)。
Fe2O3表面的WOx處于高度不飽和配位狀態(tài),是一種有效的表面改性劑。另外,在SCR反應(yīng)過(guò)程中,WOx也為NH3的吸附和活化提供了豐富的Lewis和Brnsted酸位點(diǎn)。該催化劑上的NH3-SCR反應(yīng)主要遵循氣態(tài)NO與活性NH3吸附之間的ER反應(yīng)途徑,這是其抗SO2性能優(yōu)良的主要原因。Chen等制備了δSCR低溫脫硝催化劑。根據(jù)DRIFTS的結(jié)果,氣相NO+O2通入后能與預(yù)吸附在表面的NH3反應(yīng),說(shuō)明該SCR反應(yīng)遵循E-R機(jī)理;同時(shí),NH3吸附在催化劑表面后能迅速與預(yù)吸附的硝酸鹽發(fā)生反應(yīng),說(shuō)明該SCR反應(yīng)也遵循L-H機(jī)理,由此可推斷,E-R和L-H機(jī)理在δ催化劑上一起作用。3低溫SCR脫硝催化劑存在的問(wèn)題據(jù)報(bào)道,在水蒸汽存在的條件下,催化劑的表面會(huì)形成一層水膜,這層膜會(huì)對(duì)NOx、NH3與催化劑上活性位點(diǎn)的結(jié)合造成阻力。Jiang等通過(guò)浸漬法制備了V2O5/TiO2催化劑,考察了H2O對(duì)該催化劑NH3選擇性催化還原NO性能的影響。結(jié)果表明,H2O對(duì)V2O5/TiO2催化劑上的選擇性催化還原反應(yīng)具有一定抑制作用,但是同時(shí)能抑制N2O的生成。H2O的存在會(huì)提高催化劑表面的Brnsted酸性位,催化劑的脫硝活性隨著反應(yīng)氣氛中H2O體積分?jǐn)?shù)的增加而降低,原因可能是出現(xiàn)的大量水蒸汽抑制了催化劑表面Brnsted酸性位上NH+4與NO的反應(yīng)。SCR是指還原劑在催化劑的作用下,將NOX還原為N2和水的過(guò)程;
氨逃逸可能會(huì)導(dǎo)致如下的幾個(gè)問(wèn)題:易使下游裝置如空氣預(yù)熱器積灰堵塞,造成壓損升高以及低溫腐蝕等問(wèn)題;影響飛灰的品質(zhì),導(dǎo)致電除塵器極線(xiàn)積灰或布袋除塵器糊袋等問(wèn)題;形成可見(jiàn)煙柱,增加;釋放到大氣中會(huì)對(duì)人體健康帶來(lái)負(fù)面影響。所以,應(yīng)用脫硝技術(shù)的目標(biāo)是**大程度的降低NOx濃度,同時(shí)控制氨耗量,實(shí)現(xiàn)**小的氨逃逸。影響SNCR技術(shù)性能的主要因素包括:煙氣組成、煙氣量、氨氮摩爾比NSR值、反應(yīng)溫度、處理前煙氣中NOx濃度、煙氣氧量、還原劑與煙氣的混合程度等。其中運(yùn)行過(guò)程中影響氨耗量和氨逃逸**重要的3個(gè)因素是:反應(yīng)溫度、還原劑與煙氣的混合程度和NSR值。反應(yīng)溫度對(duì)SNCR還原NOx的效率至關(guān)重要。從通常的實(shí)驗(yàn)以及工程運(yùn)轉(zhuǎn)狀況來(lái)看,可以進(jìn)行有效脫硝反應(yīng)的**佳溫度窗口為850-1100℃,一般情況下氨在850-1050℃之間,尿素在900-1100℃之間。反應(yīng)溫度過(guò)低或過(guò)高都會(huì)導(dǎo)致還原劑損失和脫硝效率下降。若溫度過(guò)低,會(huì)導(dǎo)致NH3反應(yīng)不完全,通常低于800℃的時(shí)候,反應(yīng)速度減慢,脫硝效率下降,氨逃逸增加;當(dāng)溫度過(guò)高,譬如溫度高于1200℃的時(shí)候,NH3與02的氧化反應(yīng)會(huì)加劇,NH3更易于被氧化成為NOx,NOx排放量可能會(huì)不降反升。所以,實(shí)際選擇噴入點(diǎn)位置時(shí)。SNCR脫硝的加壓和噴槍的分組控制柜應(yīng)選擇304材質(zhì)以防止腐蝕;高溫脫硝推薦廠(chǎng)家
脫硝系統(tǒng)的還原劑儲(chǔ)量應(yīng)滿(mǎn)足系統(tǒng)使用4~7天為宜,并能夠滿(mǎn)足消防和安全環(huán)保要求;SCR脫硝特點(diǎn)
王曉波等制備了一系列Fe-Mn/Al2O3低溫SCR脫硝催化劑,考察了不同F(xiàn)e、Mn負(fù)載量制備的催化劑的脫硝性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)Fe、Mn負(fù)載量均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)8%時(shí)的Fe-Mn/Al2O3催化劑在150℃時(shí)脫硝效率達(dá)99%。炭基低溫SCR脫硝催化劑活性炭和活性炭纖維具有發(fā)達(dá)的孔結(jié)構(gòu)、高比表面積,因而具有良好的吸附性能,常作為低溫SCR反應(yīng)的催化劑載體。甘玲等采用浸漬法制備了一系列以活性炭為載體、Fe摻雜的Mn-Ce/AC低溫SCR脫硝催化劑,研究了Fe的摻雜量、焙燒溫度對(duì)催化劑低溫脫硝活性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,F(xiàn)e、Mn的摩爾比為∶1、400℃焙燒時(shí),催化劑比表面積大,活性組分的分散程度較高,催化劑的低溫脫硝性能比較好。陳九玉等以活性炭(AC)為載體,鐵、鈷為活性組分,采用等體積浸漬法制備Fe2O3/AC催化劑和Co-Fe2O3/AC催化劑。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,鐵的負(fù)載量為質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%時(shí),催化劑對(duì)NO的轉(zhuǎn)化效率較高;由于鐵的存在,鈷添加后能夠均勻分散在催化劑表面,提供了更多的催化活性位點(diǎn)。Co、Fe的質(zhì)量比為,催化劑表現(xiàn)出比較好的脫硝效果。分子篩低溫SCR脫硝催化劑分子篩是具有可以被很多大的離子和水分占據(jù)孔道骨架結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽,結(jié)構(gòu)統(tǒng)一,能將不同大小分子分離或選擇性反應(yīng)的固體吸附劑或催化劑。SCR脫硝特點(diǎn)
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