SCR脱硝技术工艺

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关键词: 洛阳智方环保技术有限公司   烟气脱硝   SCR     

产品介绍

SCREngelhard公司发现并与1957年申请专利,后来日本在环保证词的驱动下,成功研制出了现今被广泛使用的V2O5/TiO2催化剂,兵分别在19771979年成功投入商业运用。SCR目前已成为世界上应用最多、最为成熟且有成效的一种脱硝技术。 1SCR脱硝系统运行原理 氨气作为脱硝剂被喷入高温烟气脱硝装置中,在催化剂的作用下将烟气中NOx 分解成为N2H2O,其反应公式如下:  

 

一般通过使用适当的催化剂,上述反应可以在200 450 的温度范围内有效进行, NH3 /NO = 1的情况下,可以达到8090%的脱硝效率。烟气中的NOx 浓度通常是低的,但是烟气的体积相对很大,因此用在SCR装置的催化剂一定是高性能,最常用的催化剂有氧化钒、氧化钛、氧化钼、氧化钨等。在反应条件改变时,还可以发生以下副反应:     氨气的分解反应(反应Ⅳ)和氨气氧化为NO的反应(反应Ⅴ)在350℃以上才可以发生,450℃以上开始激烈起来。反应温度在300℃以下时仅有氨气被氧化为氮气(反应Ⅲ)的副反应可能发生。 (2)SCR脱硝效率的主要影响因素 SCR脱硝工艺中,影响脱NOx效率的主要因素是反应温度、反应时间、催化剂性能、NH3/NOx摩尔比。 ①反应温度 SCR过程中在一定范围反应温度的影响存在两种趋势:一方面是温度升高使NOx反应速率增加,NOx脱出效率升高;另一方面,随着温度的升高氨气开始氧化而使脱硝效率下降。另外,催化剂在一定温度范围之间才具有或许,超过这个范围时其活性将降低,尤其是在高温区域使用时,由于过热会使催化剂表面烧结,从而使催化剂寿命降低。因此要对SCR系统入口烟气温度进行监测并通过调节省煤器旁路开度控制SCR  系统入口烟气温度。 NH3/NOx摩尔比 NH3投入量偏低,NOx脱除收到限制;若NH3投入超过需要量,NH3氧化副反应的反应速率将增大,从而降低NOx脱除效率,同时也增加了净化气体中转化NH3的排放浓度,造成二次污染。在SCR工艺中,一般控制nNH3/n(NOx)1.2以下。 接触时间 反应气体与催化剂的接触时间增大,有利于反应气在催化剂微孔内扩散、吸附、反应和产物气体的解吸、扩散,从而使NOx脱除效率提高。但是,若接触时间过大,NH3氧化副反应开始发生,会使NOx脱除效率下降。 催化剂性能 催化剂是SCR系统中的主要设备,其成分组成、结构、寿命及相关参数哦直接影响SCR系统脱硝效率极其运行状况。催化剂中有效成分含量增加,催化效率会增加,NOx脱除效率提高。但是当含量过高时,将会在载体上形成新的结晶区,从而降低了催化剂的活性。同时,催化剂样式的不同也会对NOx脱除效率产生影响。成型的催化剂有蜂窝式、波纹式和平板式,下表为三种形式催化剂形式的比较:  

性能参数蜂窝式板式波纹状蜂窝式
基材整体挤压不锈钢金网板玻璃纤维板
催化剂活性
氧化率
压力损失
抗腐蚀性一般一般
抗中毒性(As)
堵塞可能性
模块重量
耐热性

(3)SCR还原剂的选择 SCR脱硝工艺选择的关键是选择哪种SCR还原剂。常用的还原剂有液氨、氨水、尿素,下表为三种还原剂的综合比较。  

SCR还原剂液氨氨水尿素
脱硝剂成本便宜(100%贵(150%最贵(180%
生产1kg氨气所需要的原料量1.01kg99%氨)4kg25%氨)1.76kg
运输成本便宜便宜
安全性有毒有害无害
储存条件高压常压常压、干态
储存方式储罐(液态)储罐(液态)料仓(颗粒)
初始投资费用便宜
运行费用便宜,需要热量蒸发液氨贵,需要高热量蒸发、蒸馏水和氨贵,需要高热量水节尿素和蒸发氨
设备安全要求有相关法律规定需要基本不需要

4SCR法烟气脱硝的技术特点 SCR烟气脱硝是目前应用最多、技术最成熟的一种烟气脱硝技术,其反应温度较低、氮氧化物脱除率高(一般可达80-90%)、运行可靠、还原后的氮气、水排空,无二次污染;缺点是由于烟气中复杂的化学成分和大量的灰尘会使核心部件——催化剂堵塞、中毒、磨损等,是的催化剂更换频次较多,而催化剂的费用通常占到SCR系统初始投资的5060%;由于系统中未完全反应的氨与二氧化硫经催化剂作用生成三氧化硫反应生成硫酸铵或硫酸氢铵,易腐蚀和堵塞后续的空预器,增加空预器的改造维修费用,因此SCR法的运行投资费用较高。 目前SCR法在循环流化床锅炉中应用不多,主要是因为循环硫化床一般是偏中小型型,NOx的排放量较少,应用SCR法不经济。


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