脫硝是煙氣治理環(huán)節(jié)中重要環(huán)節(jié),目前比較成熟和常用的脫硝工藝主要有SCR和SNCR兩種工藝。因為脫硝催化劑的使用,使得SCR的脫硝效率遠高于SNCR。本文主要介紹SCR脫硝系統(tǒng)組成及影響脫硝效率的因素。
SCR脫硝系統(tǒng)組成
SCR脫硝系統(tǒng)一般由氨的儲存系統(tǒng)、氨與空氣混合系統(tǒng)、氨氣噴入系統(tǒng)、反應器系統(tǒng)、檢測控制系統(tǒng)等組成。
影響脫硝效率的因素
1) 煙氣溫度
溫度偏低運行時,煙氣中的銨鹽、硫酸、水和其他凝結物低于各自的露點溫度,催化劑會將其吸入孔內(nèi),溫度升高時,這些物質(zhì)蒸發(fā)將導致催化劑孔內(nèi)壓力增大,產(chǎn)生的機械應力可能造成催化劑損壞。低溫也會導致硫酸銨的生成增加堵塞的幾率。溫度偏高,催化劑會燒結,導致催化劑比表面下降,活性降低,甚至失活。
2) NH3/NO2
氨的逃逸率增加,在降低脫硝率的同時,也增加了凈化煙氣中未轉化NH3 的排放濃度,進而造成二次污染。一般在設計過程中,NH3/NO的值控制在0.8~1.2的范圍內(nèi)比較合適,并且結合機組負荷的變化而變化。
3) 入口NO2濃度
催化劑體積一定的情況下,隨著入口氮氧化物濃度的升高,催化劑孔道內(nèi)的負荷是逐漸增大的,這就會導致催化劑的脫硝效率下降。
4) 空速
空速=標況煙氣量/催化劑體積在催化劑體積一定的情況下,空速是一個定值,空速一般是3000-5000h-1
5) 停留時間
停留時間即氮氧化物在催化劑活性位點上與活性物質(zhì)的反應時間。時間過短,氮氧化物脫除力度不夠,脫硝效率下降;時間過長會阻止其他氮氧化物與活性位點結合反應,脫硝效率下降。
6)煙氣均勻混合程度
SCR工程設計的關鍵是達到NH3與NOx的最佳的湍流混合。因此,脫硝反應物必須被霧化并與煙氣盡量混合,以確保與被脫除反應物有充足的接觸。混合由噴射系統(tǒng)通過向煙氣中加壓的氣態(tài)氨完成。噴射系統(tǒng)控制噴入反應物的噴入量、噴射角、速度和方向。一般系統(tǒng)用蒸汽或空作為載氣,用以增加穿透煙氣的能煙氣和氨在進入SCR反應器之前進行混合,如果混合不充分,NO還原效率降低,SCR設計必須在氨噴入點和反應器入口有足夠的管道長來實現(xiàn)混合。
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