烟气脱硫脱硝技术大汇总-第二部分脱硝技术

Posted 2023-01-12 催化剂

篇首语：沉舟侧畔千帆进，病树前头万木春。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了烟气脱硫脱硝技术大汇总-第二部分脱硝技术相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

第二部分脱硝技术
常见的脱硝技术中，根据氮氧化物的形成机理，降氮减排的技术措施可以分为两大类：
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），目前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）。
国内的脱硝技术，尚属探索示范阶段，还未进行科学总结。各种设计工艺技术路线和装备设施是否科学合理、运行是否可靠？脱硝效率、运行成本、能耗、二次污染物排放有多少等都将经受实践的检验。
脱硝技术具体可以分为：
燃烧前脱硝：
1）加氢脱硝；2）洗选燃烧中脱硝
1）低温燃烧
2)低氧燃烧
3）FBC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
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）电子束脱硝技术
其中SNCR脱硝效率在大型燃煤机组中可达25％～40％，对小型机组可达80％。由于该法受锅炉结构尺寸影响很大，多用作低氮燃烧技术的补充处理手段。其工程造价低、布置简易、占地面积小，适合老厂改造，新厂可以根据锅炉设计配合使用。
而选择性催化还原技术（SCR)是目前最成熟的烟气脱硝技术，它是一种炉后脱硝方法，最早由日本于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”。目前世界上流行的SCR工艺主要分为氨法SCR和尿素法SCR2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。
目前，在SCR中使用的催化剂大多以TiO2为载体，以V2O5或V2O5-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永久性损坏；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。目前，国内外SCR系统大多采用高温催化剂，反应温度区间为315℃～400℃。该方法在实际应用中的优缺点如下。
优点：该法脱硝效率高，价格相对低廉，目前广泛应用在国内外工程中，成为电站烟气脱硝的主流技术。
缺点：燃料中含有硫分，燃烧过程中可生成一定量的SO3。添加催化剂后，在有氧条件下，SO3的生成量大幅增加，并与过量的NH3生成NH4HSO4。NH4HSO4具有腐蚀性和粘性，可导致尾部烟道设备损坏。虽然SO3的生成量有限，但其造成的影响不可低估。另外，催化剂中毒现象也不容忽视。