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        SNCR-SCR煙氣脫硝技術及其應用研究

        2018-04-11 08:40:21劉欽成
        資源節(jié)約與環(huán)保 2018年3期
        關鍵詞:還原劑氮氧化物煙氣

        劉欽成

        (身份證號:372925********4734 山東菏澤 274000)

        引言

        隨著經(jīng)濟的增長、物質(zhì)的不斷滿足,環(huán)境污染的形勢變得逐漸嚴峻,尤其是社會中的工業(yè)排放物以及各類污染物使得大氣環(huán)境變得污濁,酸雨、霧霾等問題日漸凸顯,因此煙氣脫硝技術應運而生。早期的煙氣脫硝主要是SNCR技術,但脫硝效率達不到理想狀態(tài),若單獨使用SCR技術,成本花費較之高昂。因此SNCRSCR的聯(lián)動結合,可發(fā)揮最大價值化,并提升效率。

        1 工藝優(yōu)勢

        1.1 脫硝效率

        在SNCR-SCR組合下的脫硝技術應用中,SNCR在鍋爐中發(fā)生反應后能夠提供氨逃逸,并到達噴射點,與單層SCR的催化劑進行反應,能夠減少空預器的堵塞以及減排煙氣。同時需要注意到使用較少的催化劑以及較小的催化反應器,并利用現(xiàn)有的設備,在引風機上不需要進行附加[1]。它們的技術組合能夠將SNCR與SCR的優(yōu)點結合起來,SNCR主要具有成本低、體積小、裝置簡便等優(yōu)點,SCR主要具有操作便捷、效率高等特點。但我們也不能簡單的理解為將兩種工藝技術進行組合,它們的聯(lián)合主要以化學反應為主要的機制,NH3可作為SCR的還原劑參與反應,能夠有效的避免氨逃逸造成的再次污染,提高利用率,降低資源的消耗。

        1.2 空間適應

        在兩者工藝的互相反應下,所需要用到的催化劑較之單一的SCR工藝甚少,既能節(jié)約催化劑,又能達到脫硝的高效率。在SNCR+SCR的聯(lián)合脫硝下,在前段的化學反應主要為2NO+(NH2)2CO+1/2O2=2N2+2H2O+CO2;在后段中,主要為4NO2+4NH3+O2=4N2+6H2O、6NO2+3NH3=7NZ+12H2O、NO+NO2+2NH3=2N2+3H2O[2]。在這樣的一個化學式反應中,反應器與鋼結構用量逐漸變小,使得內(nèi)部之間的機制更為平衡,使空間的適應性增強。

        1.3 運行費用

        由于兩者工藝的相互,使得催化劑的用量減小,因此,對于成本造價的有效控制起著良性的促進作用。若催化劑的用量降低,會使對應的設備進行簡化,對于復雜的反應設備不會考慮使用,因此在引風機的費用上會有較大程度的節(jié)約。

        1.4 環(huán)保性能

        在SCR的反應中,對于催化劑的使用,雖能夠使化學反應進行加速生成,并使化合物之間的反應更完全,但依舊存在一定的局限性。在催化劑的加速反應下,不同的化合物進行了快速的反應,特別是氨氣與氮氧化物的互相反應,但同時SO2會發(fā)生氧化反應,并逐漸反應為NH4HSO4。該化學物會對儀器設施帶來腐蝕作用,造成催化劑的堵塞,并使廢棄物增多,造成再次污染[3]。

        表1 SCR與SNCR-SCR工藝比較

        2 應用研究

        本文以某垃圾焚燒電廠為例,對煙氣脫硝技術的應用進行介紹。本項目日處理垃圾量800t,設計選用2×400t/d垃圾焚燒爐,焚燒爐為機械爐排爐。首先,對氮氧化物的排放量進行計算:額定煙氣量72439Nm3/h,NOx含量400mg/Nm3(干11%O2),高出了標準濃度的界定值。接著對催化劑與還原劑進行主要的選擇。在該工程中,主要使用V205-TiO2的催化劑?;钚猿煞种饕獮閂205,在脫硝的效率上較高。在還原劑上,主要使用尿素,屬于顆粒狀化肥,操作工藝也較為簡便[4]。尿素主要指標如下:總氮(N)含量(以干基計)≥46.3%,縮二脲≤1.0%,水分(H2O)≤0.7%,鐵(Fe計)≤0.001%,堿度(以 NH3計)≤0.03%,硫酸鹽含量(以 SO4-2計)≤0.02%,水不溶物≤0.04%,粒度d 0.85mm~2.80mm≥90%。在脫硝系統(tǒng)設計中,需要對系統(tǒng)流程進行主要設計,以及對空氣預熱器的設計,并綜合考慮到環(huán)境效益。

        結語

        綜上所述,SNCR-SCR的互相聯(lián)合下,能夠使得脫硝效率增高、空間適應能力增強、運行費用降低以及綜合提高環(huán)保性能。特別是在我國節(jié)能環(huán)保的政策呼吁下,氮氧化物是重點的治理對象,而它的本質(zhì)即“脫硝”。因此SNCR-SCR的工藝結合能為節(jié)能帶來更深層次的環(huán)保滲透。

        [1]項昆.3種煙氣脫硝工藝技術經(jīng)濟比較分析[J].熱力發(fā)電,2013,40(6):1-3.

        [2]杜軍,鄭喜洋,程冉冉.SNCR-SCR聯(lián)合煙氣脫硝系統(tǒng)工藝軟件的設計[J].機械制造,2016,54(4):60-63.

        [3]顧衛(wèi)榮,周明吉,馬薇.燃煤煙氣脫硝技術的研究進展[J].化工進展,2013,31(9):2084-2092.

        [4]解雙洋.燃煤煙氣脫硝技術研究進展[J].建材發(fā)展導向:下,2016,14(5).

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