创新与成就|中陇环境专利工艺技术分享
SNCR技术是在无催化剂存在的条件下向炉膛内喷入还原剂氨或者尿素,将NOx还原为N2和H2O。此工艺以炉膛为反应器,反应温度区间为950℃~1150℃,在无催化剂作用下,NH3 或尿素等氨基还原剂可选择性地还原烟气中的NOx,基本上不与烟气中的O2作用。脱硝效率40%~60%,氨逃逸量≤6mg/m³。当温度过高时,会发生副反应生成NO;当温度过低时,又会导致还原剂损失和NOx脱除效率下降。
氨水作为还原剂的主要反应:
4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O
4NH3+2NO2+O2→3N2+6H2O
尿素作为还原剂的主要反应:
4NO+2CO(NH2)2+O2→4N2+2CO2+4H2O
8NO2+6CO(NH2)2+O2→10N2+6CO2+12H2O
(1)投资成本低,不使用催化剂,运行费用低,有很大的经济优势。
(2)不需要对锅炉进行结构性改造,建设周期短。
(3)对原有生产工艺基本无不良影响,改造使用后无需调整其他设备的运行。
(4)占地面积小,适合我国现有老机组改造。
SCR技术是在催化剂的作用下,利用还原剂将烟气中的氮氧化物还原为无害的氮气和水。催化剂反应器作用为使喷入的氨与烟气中的NOX反应实现脱硝。其有效反应温度范围约在320℃~400℃之间。脱硝效率可达到80%以上,单层催化剂压降一般不大于150Pa。
在催化剂作用下,向温度约280~420℃的烟气中喷入氨,将NOx还原为N2和H2O。主要反应方程式如下:
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O
6NO+4NH3→5N2+6H2O
6NO2+8NH3→7NO2+12H2O
2NO2+4NH3+H2O→3N2+6H2O
反应原理如图所示:
(1)结构简单,稳定可靠。可以直接将氨水喷入管道内,气流调节装置及气流混合装置简单可靠,整个系统可水平布置也可垂直布置,安装检修十分方便,系统稳定可靠。
(2)更换催化剂方便。催化剂固定在催化剂框架内,整体从SCR反应器顶部吊入,更换方便。
(3)还原剂选择灵活。对氨水SCR系统改造后,既可使用氨水又可使用尿素溶液作为还原剂。
氧化法烟气脱硝通过在吸收塔前喷入强氧化剂,在催化剂的作用下将不易吸收的NO氧化为容易被碱液吸收的N2O3或N2O5,其后在吸收塔内将氮氧化物除去。和SCR/SNCR烟气脱硝技术相比,氧化法的优势在于无氨逃逸,同时还可以与烟气脱硫相结合,实现烟气SO2和NOx的一体化脱除。氧化法可用的氧化剂有过氧化氢(H2O2)、臭氧,二氧化氯等等。
以臭氧为例,臭氧将低价态的氮氧化为高价态的氮,而高价态的氮具有优良的消解性及溶解性,以此为基础将NOx转化为可溶性硝酸盐。被氧化后的氮一般经喷淋塔洗涤吸收,洗涤液一般为碱性溶液,如氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液。
臭氧氧化法脱硝效率一般大于70%,甚至可超过95%,对NOx浓度波动有较强的适应性。氧化生成的N2O5可与水反应生成HNO3,再经碱液洗涤生成硝酸盐,最后排到系统外。化学反应方程式如下所示。
NO+O3→NO2+O2
NO2+O3→NO3+O2
NO3+NO2→N2O5
N2O5+H2O →2HNO3
HNO3+NaOH→ NaNO3 +H2O
(1)臭氧氧化法脱硝效率高, 脱除效果好;脱硝的同时也可脱除Hg、挥发性有机物(VOCs)以及二噁英。
(2)可根据NOx浓度调节臭氧投加量,从而对运行成本进行最优控制。
(3)不需要金属催化剂,也不存在催化剂中毒等现象。
(4)阻力增加较小,不影响引风机出力。
(5) 工艺简洁,设备安装、操作简单。
中陇环境有着成熟的脱硝技术,目前已取得4项由国家知识产权局认定颁发的专利证书。无论是工业企业的废气治理,还是大型项目的环保要求,中陇环境都能凭借着强大的技术实力和丰富经验,为客户提供优质、高效、低成本的产品和服务。