(完整版)选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝技术概述
选择性催化还原法（SCR）烟气脱硝技术概述
王清栋
（能源与动力工程1302班1306030217）
摘要：对选择性催化还原脱硝技术进行概述，分析了其机理，并简要介绍催化剂的种类及钝化与中毒机理.最后，对SCR技术进行总结与展望.
关键词:选择性催化还原；烟气脱硝；氮氧化物
Overview of Selective catalytic reduction (SCR) flue gas denitration
Wang Qingdong
(Power and Energy Engineering, class 1302 1306030217) Abstract: selective catalyst reduction flue gas denitration is reviewed. Its mechanism is analysed and catalyst is given a brief introduction. Catalyst passivation and poisoning mechanism is analysed. Finally, the summary and prospect of the technology are given.
Keywords: SCR; NO x; flue gas denitration.
1.前言
氮氧化物是造成酸雨的主要酸性物质之一，是形成区域微细颗粒物污染和灰霾的主要原因，也是形成光化学烟雾的主要污染物，会引起多种呼吸道疾病，是“十二五”期间重点控制的空气污染物之一.2011年初通过的“十二五”规划纲要，要求NO x减少
10%，从而使NO x成为我国下一阶段污染减排的重点.烟气脱硝技术与NO的氧化、还原及吸附特性有关.根据反应介质状态的不同，分为干法脱硝和湿法脱硝.目前，已经在火力发电厂采用的烟气脱氮技术主要是选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原
（SNCR），其中采用最多的主流工艺是选择性催化还原法.
2.SCR反应原理
选择性催化还原脱氮是在一定温度和有催化剂存在的情况下，利用还原剂把烟气中的NO x还原为无毒无污染的N2和H2O.这一原理与1957年在美国发现，该工艺最早却在20世纪70年代的日本发展起来的.
SCR
原理图如图一所示
氨气被稀释到空气或者蒸汽中，然后注入到烟气中脱硝，在催化剂表面，氨与NO x 生成氨气和水.SCR过程中的主要反应如下：
4NO+4NH3+O24N2+6H2O
基于V2O5的催化剂在有氧的条件下还对NO2的减少有催化作用，其反应式为
2NO2+4NH3+O23N2+6H2O
在缺氧的条件下，NO的反应式变成
6NO+4NH35N2+6H2O
在缺氧的条件下，NO2的反应式变成
6NO2+8NH37N2+12H2O
℃在没有催化剂的情况下，上述化学反应只能在很窄的温度范围内（850~1000）进行，
℃
通过选择合适的催化剂，可以使反应降低，并且使反应温度范围扩大（250~420），便于在锅炉尾部烟道的适当位置布置催化反应装置.
当反应条件改变时，还可能发生副反应
4NH3+O22N2+6H2O
2 NH N2+3H2
4NH3+4O24NO+6H2O
℃℃发生NH3分解的反应和NH3氧化为NO 的反应都在350以上才能进行，450反应速
℃
度明显加快.温度在300时仅有NH3转化为N2的副反应可能发生.
实际使用中，催化剂通常制成板状、蜂窝状的催化原件，再将催化原件制成催化剂组件，组件排列在催化剂反应器的框架内构成催化剂层.烟气中的NO X、NH3和O2在流过催化剂层时，经历以下几个过程：①NO X、NH3和O2扩散到催化剂外表面并进一步相催化剂的微孔表面扩散；②NO X和O2与吸附在催化剂表面活性位的NH3反应生成N2和H2O；③N2和H2O从催化剂表面脱附到微孔中；④微孔中的N2和H2O扩散到催化剂外表面，并继续扩散
到主流烟气中被带出催化层.其中，过程①-③为控制步骤，因此脱氮装置的性能不但受到化学反应速度的制约，还在很大程度上受反应物扩散速度的影响.
3.SCR催化剂简介
3.1 贵金属催化剂
贵金属催化剂低温催化活性优良，对NOx还原及对NH3、CO氧化均具有很高的催化活性，因此在SCR过程中会导致还原剂大量消耗而增加系统运行成本。此外，催化剂造价昂贵，易发生氧抑制和硫中毒。目前这类催化剂主要用于天然气脱氮及低温SCR装置.
3.2 金属氧化物催化剂
金属氧化物主要是氧化钛基V2O5-WO3(MoO3)/TiO2系列催化剂.其次是氧化铁基催化剂，是以Fe2O3为基础，添加Cr2o3、Al2O3、SiO2以及微量的MgO、TiO、CaO等组成，但是这种催化剂活性比氧化钛基催化剂的活性低。对于非负载型金属氧化物催化剂，目前国外的研究主要集中在MnOx催化剂，而且有部分催化剂已显示出了非常好的低温活性。
3.3分子筛催化剂
分子筛催化剂在化工生产中应用极为广泛，同样在DeNOx-SCR技术中也备受关注，多
数的催化活性主要表现在中高温区域，实际应用中的水抑制及硫中毒问题依然亟待解决，目前已开展的研究中涉及了多种类型的分子筛。在较高的温度下，分子筛催化剂对选择性还原NOx具有高的催化活性，并且活性温度范围比较宽，但是抗H2O和SO2的能力差。
3.4碳基催化剂
近年来，不少学者尝试以各种碳质材料作为载体负载金属氧化物制备碳基催化剂，由于碳基具有表面积大和化学稳定的特点，因此以各种碳基材料作为载体负载金属氧化物，可制备得到碳基催化剂，该催化剂显示出了良好的低温选择催化还原活性。但是其在温度
℃
较高且有氧存在时容易燃烧，适宜的反应温度为100~150，由于反应温度较低，应用范
围收到限制.
3.5沸石催化剂
沸石催化剂是一种陶瓷基的催化剂，由带碱性离子的水和硅酸铝的一种多孔晶体物
制成丸状或蜂窝状.这类催化剂具有较好的热稳定性和高温活性.
4.催化剂的钝化与中毒
理想情况下，还原反应不会消耗催化剂，也不会改变催化剂的表面结构；但在实际运行中，飞灰中含有的碱金属和砷与催化剂的作用、催化剂的烧结、堵塞、磨损以及水蒸气的凝结和硫酸盐的沉积等原因使得催化剂的活性降低或中毒. 目前工业上运用最多的是钒基催化剂(V2O5-WO3-TiO2系催化剂，其中V2O5为活性成分，WO3为稳定成分，TiO2为载体物质)，下面以钒基催化剂为例，说明催化剂钝化中毒原理.
4.1催化剂的烧结
烧结是催化剂失活的重要原因之一，而且催化剂的烧结过程是不可逆的。一般在烟气
温度高于400 ℃时，烧结就开始发生。当反应器入口烟气温度高于450 ℃并持续一定
时间时，催化剂的寿命将会在短时间内大幅降低。SCR烟气脱硝催化剂中，TiO2是锐态型，烧结后变成金红石型，导致催化剂颗粒增大和表面积减少，催化剂活性位数量锐减——即催化剂失活。适当提高催化剂中 WO3 的含量，可以提高催化剂的热稳定性，从而提高其
抗烧结能力。
4.2催化剂中毒
催化剂中毒受多种元素的影响，现主要中毒方式有：砷中毒，钙中毒，碱金属中毒，SO3中毒，磷中毒，水的毒化.
4.2.1砷中毒
砷是大多数煤种中都存在的成分，SCR 催化剂的砷中毒是由气态砷的化合物不断聚积，堵塞催化剂活性位通道造成的。烟气中气态砷的主要形态为As2O3，As2O3扩散到催化剂表
面及催化剂的微孔中，在催化剂的活性位上与其他物质发生反应，导致催化剂活性降低.
As中毒主要取决于烟气中的气态As2O3浓度，因而也和煤中的砷的含量有关.砷中毒的机理见下图.（本原理由Morita等人在1998
年提出，除此之外还有其他模型）
4.2.2 钙中毒
飞灰中游历的CaO和SO3反应生成CaSO4，CaSO4覆盖在催化剂表面上，阻止了
NH3、NO x等反应物向催化剂表面扩散，降低了催化剂的活性.烟气中的CaO 可以将气态As2 O3固化，从而缓解催化剂砷中毒的影响，但是 CaO 浓度过高又会加剧催化剂的堵塞.研究表明，随着CaO含量的增加，催化剂寿命先增大后减小，这是因为在CaO含量较低时，催化剂主要受砷中毒的影响，在CaO含量较高时，催化剂主要受钙中毒的影响.
4.2.3 碱金属中毒
烟气中含有的Na、K等碱金属的混合物如果直接和催化剂表面接触，可以和催化剂的活性组分发生变化.这是因为可溶性碱金属盐的活性要强于NH3，碱金属优先与催化剂表面的活性组分发生反应，使催化剂失去活性，发生中毒现象. 除碱金属氧化物外，碱金属硫
酸盐以及氯化物也会使催化剂中毒. 在实际情况中，如果能够避免水蒸气凝结，即可避免碱金属中毒.
在火力发电厂中，由于含量的关系，K对催化剂的作用最明显，以K为例，碱金属中.
毒机理见下图
其机理为：K与催化剂酸性位的V-OH发生反应，生成V-OK，使催化剂吸附NH3能力下降，从而使参与NO还原反应的NH3的吸附量减少并降低SCR的活性.
4.2.4 SO3中毒
烟气中的SO2也能使催化剂中毒。烟气中的SO2在钒基催化剂作用下被催化氧化为SO3，与烟气中的水蒸汽及NH3反应，生成一系列铵盐，这样不仅会造成NH3的浪费，而且还会导致催化剂的活性位被覆盖，导致催化剂失活.此外，SO2与催化剂中的金属活性成分发生反应，生成金属硫酸盐导致催化剂失活.
4.2.5 磷中毒
研究发现，磷元素的一些化合物也对 SCR 催化剂有钝化作用，包括 H3PO4，P2O5和磷酸盐；得到催化剂的活性随着 P2O5负载量的增加而下降，但相比碱金属的影响则要小很多.
磷中毒的机理被认识是：P取代了V-OH和W-OH中的V、W，形成了P-OH，但是P-OH仍能
提供酸性位，所以在负载量不大的情况下，磷中毒的现象并不明显.
4.2.6 水的毒化
水在烟气中以水蒸汽的形式出现，水蒸汽在催化剂表面的凝结，一方面会加剧K、Na 等
碱金属可溶性盐对催化剂的毒化，另一方面凝结在催化剂毛细孔中的水蒸汽，在温度增加的时候，会汽化膨胀，损害催化剂细微结构，导致催化剂的破裂。
4.3催化剂空隙积灰堵塞
烟气中的SO3会与喷入烟气中的NH3，反应生成硫酸铵和硫酸氢铵，也可以和简图金属氧化物CaO、MgO等反应生成CaSO4和MgSO4这些产物会堵塞催化剂的微孔，阻碍烟气中的NH3、NO x和O2于催化剂活性表面接触，引起催化剂的钝化。积灰严重时，还可造成催化
反应器内的烟气流速大幅度增加，使催化剂腐蚀加剧、烟气阻力增大.
5.总结与展望
（1）烟气脱硝在全国已经大范围展开，目前火力发电厂主要采用的技术是
SCR，SNCR
两种干法脱氮技术，其中采用最多的主流工艺是SCR.SCR一个显著优点是脱硝效率高
（70~90%），其次，它无需排水处理，无副产品；但是脱氮装置运行成本很高，系统复杂，烟气侧阻力增加。此外，SCR法要消耗昂贵的NH３,而反应产物是无用的N2，不能实现废
物利用.
（2）SCR-SNCR混合法可以综合SCR和SNCR的优势，催化效率较SNCR高，消耗催
化剂量减少，造成堵塞或腐蚀的机会较SCR低，设备较SCR简单，便于控制，将是烟气脱硝技术的优先选择.
（3）发展多种脱硝技术.对于不同的情况，可以有条件的选择吸收法、等离子体活化法、吸附法等.
（4）加强技术引进及技术转化.一方面可以引进国外先进技术；另一方面，加强技术研发，努力开发具有自主知识产权的脱硝技术；同时要加大对SCR催化剂的研究，比如催化剂的防中毒及钝化.
（5）开发具有中国特色的脱硝技术.SCR脱硝工艺是一项投资及运行成本高，反应温
度高的脱硝技术，针对我国国情，应开发适合我国国情的低温SCR技术.
（6）要对脱硝技术进行创新.美国等发达国家近年来研究出一些烟气脱硝新技术，如，微生物脱硝法，微波脱硝法，液膜法，脉冲电晕法等.此外，目前趋势是脱硫与脱硝并重，将来脱硝技术的创新点在于同时脱硫脱硝及利用现有的脱硫装置进行脱硝.
（7）烟气脱硝是“先污染后治理”的路子，应该从源头上解决问题，研究高效低氮燃
烧技术也是以后的热点问题.
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选择性非催化还原法(SNCR)烟气脱硝 简介
《选择性非催化还原法(SNCR)烟气脱硝》简介《选择性非催化还原法(SNCR)烟气脱硝》的特点是突出“工程”，材料的编写与组织紧紧围绕“工程”展开，对SNCR烟气脱硝的基本知识进行了阐述。重点对工程设计、安装、调试和工程的运行维护进行了说明。全书内容从实用性出发，密切联系工程实际，图文并茂，有助于SNCR系统设计、建设、安装、调试、运行、维护等各方面的工程技术人员和管理人员在实践中获得更多的信息。 目录 前言 第一章概论 第一节氮氧化物的来源及其污染与危害 第二节我国燃煤电站NOx的排放现状及控制标准 第三节燃煤电站NOx的产生机理及其影响因素 第四节燃煤电站NOx排放的控制技术 第二章选择性非催化还原法（SNCR）烟气脱硝技术基本知识 第一节 SNCR脱硝技术原理 第二节燃煤电站常用SNCR工艺系统 第三节 SNCR工艺系统还原剂的选择 第四节 SNCR技术的几个基本概念 第五节燃煤电站SNCR设计需要的技术数据 第六节燃煤电站SNCR烟气脱硝系统的物料平衡
第七节影响SNCR脱硝性能的几个因素 第八节加装SNCR系统对锅炉和辅机的影响 第九节 CFD模拟技术在燃煤电站SNCR系统的应用第三章以尿素为还原剂的SNCR工艺系统 第一节尿素 第二节尿素溶液的腐蚀性 第三节尿素的脱硝特性 第四节以尿素为还原剂的SNCR系统设计规范 第五节以尿素为还原剂的SNCR喷射装置 第六节 SNCR工艺系统设计 第七节主要工艺设备和材料 第八节 SNCR装置的布置 第九节选择SNCR需注意的问题 第四章以液氨为吸收剂的SNCR工艺系统 第一节氨的基本特性 第二节与燃煤电站工程相关的氨知识简介 第三节氨系统的规范及基本要求 第四节液氨SNCR与尿素SNCR工艺系统的主要区别第五节液氨SNCR工艺系统组成 第六节氨区工艺系统及主要设备 第七节氨气/空气气体系统 第八节氨区的布置
烟气脱硝技术的应用分析 王帅
烟气脱硝技术的应用分析王帅 发表时间：2018-06-04T10:51:01.100Z 来源：《电力设备》2018年第2期作者：王帅 [导读] 摘要：受技术条件、资金等多方面因素制约，现阶段，火电厂仍旧是我国发电的主力，但是火电厂在发电过程中需要应用到大量煤炭资源，若是将所产生的烟气向空气中进行直接排放，空气必然会受到严重的污染，甚至威胁到人们的身体健康。 （大唐内蒙古多伦煤化工有限责任公司内蒙古多伦 027300） 摘要：受技术条件、资金等多方面因素制约，现阶段，火电厂仍旧是我国发电的主力，但是火电厂在发电过程中需要应用到大量煤炭资源，若是将所产生的烟气向空气中进行直接排放，空气必然会受到严重的污染，甚至威胁到人们的身体健康。因此，在尚未排放的烟气进行脱硝是很有必要的，研究结果表明，经过脱硝处理后的烟气所包含污染物的数量明显减少，将其向空气中进行排放，能够避免对环境造成严重污染。本文对烟气脱硝技术的应用进行了简要分析。 关键词：火电厂；烟气脱硝技术；应用 1烟气脱硝装置的概述 现阶段我国大部分火电厂在对烟气脱硝装置进行利用时，往往将还原法和半干湿处理法作为首选，而还原法的应用，主要针对的是火电厂烟气内含量较大的氮氧化物，在对还原法进行应用时，根据实际需求又可将其分为选择性非催化以及选择性催化还原法两种。还原法的原理是将氨或相应衍生物作为反应所需的还原剂，以此来完成针对二氧化氮所生成的还原反应。实践结果表明，在对其进行实际应用时产生的物质主要分为水和氮气，脱硝的目的自然得到了有效的实现。在对选择性的催化还原反应进行应用时，所应用脱硝装置的效率往往可以达到90%以上，正是因为该法具有极高的脱硝效率，因此，现阶段已经被广泛应用在各个火电厂之中，当然该法存在的不足也是极为明显的，具体体现在成本高以及占地面积较大这两个方面，也就是说对中、小型火电厂而言，该法所具有的作用难以被完整的呈现出来。与选择性的催化还原反应不同，选择性的非催化还原反应普遍适用于各中、小型火电厂，并在中、小型火电厂中发挥了应有的作用，这主要是因为该法与选择性的催化还原法相比，具有占地面积小和成本较低的优势，随之而来的问题就是工作效率的下降，该法所具有的脱硝效率仅为50%，明显低于选择性催化还原法的90%。 2火电厂烟气脱硝技术经济的效益所遵守的原则 2.1经济分析与评价的原则 火电厂脱硝处理中，要坚持最大化地实现火电厂的经济效益，充分运用火电厂烟气脱硝技术，减少成本投资，提升生产力，保证最大化的经济收益。要有效地实现这个目的，就要对火电厂烟气脱硝技术进行综合性评估，判别火电厂烟气脱硝技术对火电厂生产的作用和效果。邓小平曾说，科学技术是第一生产力。要使科学技术发挥最大的效应，就要注重科学技术的设计问题。因而，在火电厂烟气脱硝技术运用的过程中，应该注重技术研究和分析，根据实际情况充分考虑技术和经济之间的关系。所以在火电厂生产过程中，应该注重环保排放的要求，从经济的角度上对烟气脱硝技术进行相应的设计和优化，对技术设计方案进行详细数据分析和研究，从而有效地降低工程造价。如此，才能有效地实现火电厂的经济效益的最大化。 2.2费用最小化原则 火电厂烟气脱硝的目的是在火电厂电力生产中，有效地保证环境质量、维护生态效益、促进经济和社会的长久发展和进步，避免因为火电厂电力生产中，由于技术不成熟导致环境污染，影响人们的生活生产。在火电厂生产中，为了有效地达到这个目的，火电厂烟气脱硝技术既要保证生态环境的平衡，还要维持功能有效地运行，避免资源的浪费、成本的增加。火电厂相关负责人应该根据实际情况，对火电厂烟气脱硝技术的各项费用进行相应的分析，例如对设备购置、安装、维修、使用等方面的费用进行相应的分析和研究，避免运用火电厂烟气脱硝技术的时候造成不必要的费用损失。火电厂烟气脱硝技术作为一项新型技术，要保证其高效、快速地运行，必须要遵循费用最小化原则，如此才能有效地保证火电厂的生产效益和经济效益，便于满足市场的实际需求。 2.3经济效益最大化原则 经济效益最大化与费用最小化之间有着直接的联系，主要指火电厂在使用烟气脱硝技术的时候，相关设备能够在服务期内有效、正常地运行，从而保证火电厂生产效益最大化，生产效益的最大会导致生产产量的择增加，当生产产品的价格不变的时候，能够有效地实现经济效益的最大化。为了保证经济效益的最大化，火电厂不仅要保持烟气脱硝技术运用的费用最少化，还要注重排污处理费用的最少化，人力资源投入费用的合理化，如此才能有效地保证火电厂的生产效益和质量。 2.4火电厂烟气脱硝技术工艺和装置的选择原则 随着科学技术的不断发展，市场对于电力的需求越来越大，由于电力需求不断增加，导致我国火力发电行业氮氧化物排放量不断增加，相关文献表明，氮氧化物排放量在未来发展中将会得到大幅度提升，其中氮氧化物排放量可见一斑，对于环境污染的情况可想而知。因而，实施脱硝改造工程既是火电厂生产的实际需求，更是积极响应国家“节能减排”政策的重要举措，对于建设现代化、生态化、科技化的火电厂具有标志性的意义。要做好脱硝改造工程，必须注重火电厂的烟气脱硝工艺和装置的选择，而后注重火电厂烟气脱硝技术人员操作，保证整个生产过程高效、有效地运行。烟气脱硝工艺的选取，应该注重锅炉燃烧方式、燃料的选取和特性、催化剂的布置、烟气温度等各项指标。在选择烟气脱硝方式时，应优先选择运行可靠、水电能源消耗少、还原剂来源稳定、脱硝率高、运行费用低等成熟脱硝技术。 3烟气脱硝技术 3.1选择性非催化烟气脱硝技术（SNCR） 选择性非催化还原法是在不使用催化剂的情况下向炉内喷入还原剂氨或是尿素等，将烟气中的氮氧化物还原为N2和H2O。在NH3和氮氧化物的摩尔比处于2～3范围内时，脱硝效率可以维持在30%～50%之间。当温度处于950℃上下时，其反应式如下： 4NH3+4NOx+O2→4N2+6H2O 当温度过高时，会产生一定的副作用，其反应式为： 4NH3+5O2→4NO+6H2O 而在温度过低的情况下，其反应速度就会减小，因此在技术实际使用的过程中，一定要对反应温度进行严格的控制。该工艺由于未使用催化器，因此脱硝的效率较低，同时在脱硝率相同的情况下，该工艺所需的NH3量要相对较高，会导致NH3逸散量的增加。
(完整版)非选择性催化脱硝技术
第二节选择性非催化还原烟气脱硝技术 选择性催化还原脱除NO X的运行成本主要受催化刑寿命的影响，一种不需要催化剂的选择性还原过程或许更加诱人，这就是选择性非催化还原(Selective non-catalytic reduction, SNCR) 脱除NO X技术。该技术是把含有NH X基的还原剂，喷入炉膛温度为800-1100℃的区域，该还原剂迅速热分解成NH3并与烟气中的NO X进行SNCR反应生成N 2。该方法以炉膛为反应器，可通过对锅炉进行改造实现，具有诱人的工业前景。SNCR技术的工业应用是在20世纪70年代中期日本的一些燃油、燃气电厂开始的，在欧盟国家从80年代末一些燃煤电厂也开始SNCR技术的工业应用。美国的SNCR技术在燃煤电厂的工业应用是在90年代初开始的、目前世界上燃煤电厂SNCR工艺的总装机容量在2GW以上。 一、SNCR脱NO x工艺流程和过程化学 (一)、工艺流程 图5-36示出了一个典型的SNCR工艺布置图，它由还原剂贮槽、多层还原剂喷入装置和与之相匹配的控制仪表等组成。SNCR反应物贮存和操作系统同SCR系统是相似的，但它所需的氨和尿素的量比SCR工艺要高一些。 从SNCR系统逸出的氨可能来自两种情况。一是由于喷入的温度低影响了氨与NO X的反应；另一种可能是喷入的还原剂过量，从而导致还原剂不均匀分布。由于不可能得到有效的喷入还原剂的反馈信息，所以控制SNCR体系中氨的逸出是相当困难的，但通过在出口烟管
中加装一个能连续准确测量氨的逸出量的装置，可改进现行的SNCR系统。 还原剂喷入系统必须能将还原剂喷入到锅炉内最有效的部位，因为NO X分布在炉膛对流断面上是经常变化的，如果喷入控制点太少或喷到锅炉中整个断面上的氨不均匀，则一定会出现分布率较差和较高的氨逸出量。在较大的燃煤锅炉中，还原剂的分布则更困难，因为较长的喷入距离需要覆盖相当大的炉内截面。多层投料同单层投料一样在每个喷入的水平切面上通常都要遵循锅炉负荷改变引起温度变化的原则。然而，由于这些喷入量和区域是非常复杂的，因此要做到很好的调节也是很困难的。为保证脱硝反应能充分地进行，以最少的喷入NH3量达到最好的还原效果，必须设法使喷入的NH3与烟气良好地混合。若喷入的NH3不充分反应，则泄漏的NH3不仅会使烟气中的飞灰容易沉积在锅炉尾部的受热面上，而且烟气中NH3遇到SO3会生成(NH4)2SO4，易造成空气预热器堵塞，并有腐蚀的危险。 SNCR法的喷氨点应选择在锅炉炉膛上部相应的位置，并保证与烟气良好混合。若喷入的为尿素溶液，其含量应为50％左右。 (二)、过程化学 研究发现，在炉膛900-1100℃这一狭窄的温度范围内、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NO x ，基本上不与烟气中的O2作用，据此发展了SNCR法。在900-1100℃范围内，NH3或尿索还原NO X的主要反应为： 当温度更高时，NH3则会被氧化为NO，即 实验证明，低于900℃时．NH3的反应不完全，会造成所谓的“氨穿透”；而温度过高NH3氧化为NO的量增加，导致NOx排放浓度增大．所以，SNCR法的温度控制是至关重要的。 二、温度窗口的选择 在SNCR工艺中，最主要的是炉膛上喷入点的选取，即温度窗口(temperature window）的选择。依据还原剂类型和，SNCR工艺运行的条件，一个有效的温度窗口常发生在
石灰石湿法烟气脱硫控制系统毕业设计详解
河南机电职业学院 毕业论文（毕业设计） 题目：火电厂石灰石湿法脱硫控制技术 所属系部：电子工程系 专业班级：电气自动化技术12-1 学生姓名：王霄飞 指导教师：苗国耀 2015 年06月11 日
毕业论文（实习报告）任务书
指导教师签字：教研室主任签字: 年月日年月日
毕业论文（毕业设计）评审表
目录 1 绪论 (1) 1.1 选题背景及意义 (1) 2 火电厂脱硫系统的工艺原理 (2) 2.1石灰石－石膏湿法脱硫工艺流程 (2) 2.2 吸收系统 (3) 2.2.2工艺水系统和排放系统 (8) 2.3脱硫系统运行控制方式 (9) 2.3.1 启动 (10) 2.3.2停运 (11) 2.3.3 紧急停运 (13) 2.3.4 变负荷运行 (14) 2.3.5 装置和设备保护措施 (15) 3 FGD系统的DCS控制系统的设计 (16) 3.1烟气系统控制 (16) 3.2石灰石浆液制备系统控制 (17) 3.3 石灰石浆液浓度控制 (18) 3.4石灰石浆液箱液位控制 (19) 3.5石膏脱水系统控制 (20) 3.6 FGD系统仪表选型及影响因素 (21) 3.7 流程总图 (23) 3.8 MACSV系统组态设计 (24) 3.8.1数据库总控工程建立 (24) 3.9本章小结 (27) 4结论 (28) 参考文献 (29)
摘要：石灰石湿法烟气脱硫是目前工艺较为成熟、应用最广泛的脱硫工艺，其脱硫过程是气液反应，反应速度快、脱硫效率高，综合经济性能较好，在国内电厂脱硫工艺中被广泛应用。在烟气脱硫系统中，控制系统的设计非常重要，控制系统设计是否恰当直接影响脱硫系统的运行，甚至影响主机系统的长期安全稳定运行。本文设计的脱硫控制系统有完善的热工模拟量控制，并且各项功能在DCS系统中统一实现。 首先简要介绍了石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术及其控制系统的现状、发展趋势、主要工艺设备、工艺流程及原理。接着对脱硫控制系统的控制方案进行了详细设计和研究，主要包括自动调节系统设计、联锁保护条件设计等。最后，对脱硫重要仪表进行了选型和设计。 本文对烟气脱硫工程的自动化控制给出完整、详细的分析和方案。通过国产的HOLLiAS-MACS系统以达到烟气脱硫项目的自动化控制。 关键词：石灰石湿法脱硫脱硫控制
SCR选择性催化还原技术概述
GDI发动机的技术特点与现状 上海内燃机研究所，夏天雷，0921180079 摘要：讨论了缸内直喷（GDI）发动机的优缺点，主要就燃油喷射系统、燃烧系统以及控制策略探讨了GDI技术的优势，对比分析了GDI发动机与气门口喷射(PFI)发动机的性能特点，GDI发动机相对于成熟的PFI发动机仍具有较多优势。分析了GDI发动机技术发展面临的主要问题。 关键词：汽油机，缸内直喷，排放 The Technology Trait and Status Quo of GDI Engine Shanghai Internal Combustion Engine Research Institute, XIA Tian-lei, 0921180079 Abstract:The advantages and disadvantages of GDI engine were discussed, especially the advantage of GDI technology from the aspect of fuel injection system, burning system and control strategy. The performance of GDI engine was contrasted to the PFI engine. The GDI engine has more advantages than that of PFI engine. The main problems in the development of GDI engine were analyzed. Key W ords: gasoline engine, GDI, emission 1．引言 随着社会生产力的发展，人民生活水平的提高，汽车的普及率越来越高。汽车在给人们的生活带来巨大便利的同时，也产生了许多负面效应，其中汽车尾气排放已成了我们环境中的最大污染源之一。为了降低空气污染和防止全球变暖，目前汽车工业应发展的技术为：降低发动机有害物的排放，解决局部环境问题；提高燃油经济性，降低CO2排放，解决全球环境问题，使用替代清洁能源，解决环境污染和能源短缺问题。美国、日本和欧洲经济委员会从60年代就开展了汽车排放污染物的研究和控制。由最初仅限制CO扩大到不仅限制CO，HC+NO X以及微粒(PM)，而且对蒸发排放也作了限制。排放限制逐年严格，同未做排放规定时相比，汽车废气的排放降低了97%以上，而且这个趋势在今后的很长时间内将保持下去。
各种烟气脱硫、脱硝技术工艺与其优缺点
各种烟气脱硫、脱硝技术工艺与优缺点 2019.12.11 按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿形态，烟气脱硫分为：湿法、半干法、干法三大类脱硫工艺。湿法脱硫技术较为成熟，效率高，操作简单。 、湿法烟气脱硫技术 优点：湿法烟气脱硫技术为气液反应，反应速度快，脱硫效率高，一般均高于90 ％，技术成熟，适用面广。湿法脱硫技术比较成熟，生产运行安全可靠，在众多的脱硫技术中，始终占据主导地位，占脱硫总装机容量的80 ％以上。 缺点：生成物是液体或淤渣，较难处理，设备腐蚀性严重，洗涤后烟气需再热，能耗高，占地面积大，投资和运行费用高。
系统复杂、设备庞大、耗水量大、一次性投资高，一般适用于大型电厂。 分类：常用的湿法烟气脱硫技术有石灰石- 石膏法、间接的石灰石- 石膏法、柠檬吸收法等。 A 、石灰石／石灰- 石膏法： 原理：是利用石灰石或石灰浆液吸收烟气中的SO2 ，生成亚硫酸钙，经分离的亚硫酸钙（CaSO3 ）可以抛弃，也可以氧化为硫酸钙（CaSO4 ），以石膏形式回收。是目前世界上技术最成熟、运行状况最稳定的脱硫工艺，脱硫效率达到90 ％以上。 石灰石/ 石灰—石膏法烟气脱硫工艺在现在的中国市场应用是比较广泛的，其采用钙基脱硫剂吸收二氧化硫后生成的亚硫酸钙、硫酸钙，由于其溶解度较小，极易在脱硫塔内及管道内形成
结垢、堵塞现象。对比石灰石法脱硫技术，双碱法烟气脱硫技术 则克服了石灰石—石灰法容易结垢的缺点。 B 、间接石灰石- 石膏法: 常见的间接石灰石- 石膏法有：钠碱双碱法、碱性硫酸铝法和稀硫酸吸收法等。原理：钠碱、碱性氧化铝(Al2O3 ·nH2O) 或稀硫酸( H2SO4 )吸收SO2 ，生成的吸收液与石灰石反应而得以再 生，并生成石膏。该法操作简单，二次污染少，无结垢和堵塞问题，脱硫效率高，但是生成的石膏产品质量较差。 C 柠檬吸收法：
烟气脱硫脱硝技术方案
1、化学反应原理 任意浓度的硫酸、硝酸，都能够跟烟气当中细颗粒物的酸、碱性氧化物产生化学反应， 生成某酸盐和水，也能够跟其它酸的盐类发生复分解反应、氧化还原反应，生成新酸和新盐，通过应用高精尖微分捕获微分净化处理技术产生的巨大量水膜，极大程度的提高烟气与循环 工质接触、混合效率，缩短工艺流程，在将具有连续性气、固、液多项流连续进行三次微分 捕获的同时，连续进行三次全面的综合性高精度微分净化处理。 2、串联叠加法工作原理 现有技术装备以及烟气治理工艺流程的效率都是比较偏低，例如脱硫效率一般都在98%左右甚至更低，那么，如果将三个这样工作原理的吸收塔原型进行串联叠加性应用，脱硫效率一定会更高，例如99.9999%以上。 工艺流程工作原理 传统技术整治大气环境污染，例如脱硫都是采用一种循环工质，那么，如果依次采用三种化学性质截然不同的循环工质，例如稀酸溶液、水溶液和稀碱溶液进行净化处理，当然可以十分明显的提高脱除效率，达到极其接近于百分百无毒害性彻底整治目标。 1、整治大气环境污染，除尘、脱硫、脱氮、脱汞，进行烟气治理，当然最好是一体 化一步到位，当然首选脱除效率最高，效价比最高，安全投运率最高，脱除污染因子最全 面，运行操作最直观可靠，运行费用最低的，高效除尘、脱硫、脱氮、脱汞一体化高精尖 技术装备。 2、高效除尘、脱硫、脱氮、脱汞一体化高精尖技术装备，采用最先进湿式捕获大化 学处理技术非选择性催化还原法，拥有原创性、核心性、完全自主知识产权，完全国产化，发明专利名称《一种高效除尘、脱硫、脱氮一体化装置》，发明专利号。 3、吸收塔的使用寿命大于30年，保修三年，耐酸、耐碱、耐摩擦工质循环泵，以及 其它标准件的保修期，按其相应行业标准执行。 4、30年以内，极少、甚至可以说不会有跑、冒、滴、漏、渗、堵现象的发生。 5、将补充水引进到3#稀碱池入口，根据实际燃煤含硫量和烟气含硝量调整好钠碱量 以及相应补充水即可正常运行。 6、工艺流程： 三个工质循环系统的循环工质，分别经过三台循环泵进行加压、喷淋。 （1）可以采用废水的补充水进入进行第三级处理的稀碱池，通过第三级循环泵或者称 为稀碱泵，进行第三次微分捕获微分净化处理，然后溢流至中水池。 （2）从稀碱池溢流来的稀碱水自流进入中水池，经过第二级循环泵或者称为中水泵的 加压循环，进行第二次微分捕获微分净化处理的喷淋布水。 （3）从中水池溢流来的中水进入稀酸池，第一级循环泵或者称为稀酸泵泵出的循环工 质，在进行第一级微分捕获微分净化处理循环过程当中，在稀酸池经过处理，成为多元酸， 通过补充水和澄清水保持两个循环系统工作。
【免费下载】 选择性催化还原法SCR(汇总)
选择性催化还原法（SCR ）一、定义： 选择性催化还原法（Selective Catalytic Reduction ，SCR ）是指在300—420°C 下，将还原剂（如NH3、液氨、尿素）与窑炉烟气在烟道内混合，在催化剂的催化作用下，将NOx 反应并生成无毒无污染的氮气N2和水H2O 。该工艺脱硝率可达90%以上，NH3逃逸低于5ppm,设备使用效率高，基本上无二次污染， 是目前世界上先进的电站烟气脱硝技术，在全球烟气脱硝领域市场占有率高达98%。ppm:part per million ，百万分之几的意思。是百分数含量的一种表示。5ppm 就是氨的逃逸量是气体总量的百万分之5SCR 法的基本化学原理在SCR 脱硝过程中，氨可以把NOx 转化为空气中天然含有的氮气(N2)和水(H2O) 氨水为还原剂时：4NO + 4NH 3 + O2 → 4N 2 + 6H 2O （主要公式：烟气中的氮氧化物90%是NO ）6NO + 4NH 3 → 5N 2 + 6H 2O 6NO 2 + 8NH 3 → 7N 2 + 12H 2O 2NO 2 + 4NH 3 + O 2 → 3N 2 + 6H 2O 尿素为还原剂时：（尿素通过热解或电解转化为氨）H 2NCONH 2+2NO 2+1/2O 2——2N 2+CO 2+2H 2O 二、SCR 烟气脱硝技术工艺流程在没有催化剂的情况下，上述化学反应只在很窄的温度范围内（850～1250℃）进行，采用催化剂后使反应活化能降低，可在较低温度（300～400℃）条件下进行。相当于锅炉省煤器与空气预热器之间的烟气温度，上述反应为放热反应，由于NOx 在烟气中的浓度较低，故反应引起催化剂温度的升高可以忽略。而选择性是指在催化剂的作用和氧气存在的条件下，NH3优先与NOx 发生还原反应，而不和烟气中的氧进行氧化反应。目前国内外SCR 系统多采用高温催化剂，反应温度在315~400℃。电回路须同时切断习题电源，线缆敷设完毕，要进行检查和检测处理。对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料，并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。时，需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。
烟气脱硫脱硝运行管理
烟气脱硫脱硝运行管理 一、运行管理的内容 烟气脱硫脱硝装置的运行管理，是指从焦炉烟道引出烟道气至净化装置，经处理后，排出达标烟气的全过程的管理，主要包括以下几个方面。 准备：物资、人力、资金、能源及组织等的准备。如：负责装置运行的技术人员，操作工人的技术技能培训；装置各系统所需生产物资的准备；电气控制及工艺设备的维护与保养等。 计划：根据生产计划，编制脱硫装置的运行控制方案和各阶段的执行计划，有利于公司做好综合调度，节能降耗，提高效益。 组织：合理安排运行过程中的各操作岗位及岗位之间的协调，制定好岗位责任制和岗位操作规程。 控制：即运行计划的实施，是对运行全过程的全面控制，包括进度、消耗、成本、质量、故障等的控制。 二、运行管理人员职责 脱硫脱硝装置运行操作管理人员的任务是，根据设计及工艺要求进行科学管理。在烟气负荷及污染物含量等条件发生变化时，充分利用装置的操作弹性进行适时调整，及时发现并处理运行过程中的异常问题，使烟气净化系统高效、低效地发挥净化处理作用，达到较为理想的环境效益、经济效益和社会效益。 对操作运行人员，应该做到“四懂四会”——懂烟气处理的基本知识、工艺原理和工艺流程，懂装置各工艺设备的操作、使用方法，懂界区内各工艺介质的性质及管道布置，懂技术经济指标含义与计算方法、化验指标的含义及其应用；会操作，会检查，会排除运行中的故障，会维护和保养。 三、规章制度 （一）.岗位责任制 1. 接受上级领导的调度和指挥。 2. 执行和遵守操作技术规程、安全规程、部门和公司颁布的其他规程、制度、命令、指示，维护设施的正常运行。 3. 做好当班记录并书写工整，信息准确可靠。 4. 对岗位的生产活动负责，及时发现、处理运行过程中的不正常现象，维
氨法选择性催化还原
氨法选择性催化还原（SCR）氮氧化物的研究 烟气脱氮在中国刚刚起步，而在国外已经发展了很长时间。为了借鉴国外先进经验，需对国外氨法选择性催化还原（SCR）氮氧化物的现状进行研究。烟气脱氮技术包括燃烧中脱氮和烟气脱氮两大类。虽然各种燃烧改进技术可以降低NO X的排放，但在国外为了满足严格的排放标准，烟气脱氮必不可少。而目前使用烟气脱氮技术最广泛的分为两类：选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原（SNCR），它们的反应机理都是以氨气为还原剂将烟气中NO X还原成无害的氮气和水，两者的主要差别在于SCR使用催化剂，反应温度较低，SNCR不使用催化剂反应温度较高。表1详细比较了这两种烟气脱氮技术。由于SCR具有成熟可靠、效率高、选择性好和良好的性价比，在世界各地固定源NO X控制中得到了更为普遍的应用，其中目前使用的SCR数量是SNCR的两倍左右。SCR除了用于通常的燃煤、燃油、燃气电站外，还应用于垃圾焚烧厂、化工厂、玻璃厂、钢铁厂和水泥厂等。 表1 SCR 和SNCR 的比较 1、SCR 反应的化学机理 1.1 主反应 选择性催化还原脱氮（SCR-DeNOX）是指有氧情况下且合适的温度范围内还原剂NH3在催化剂的作用下将NOX有选择地还原为氮气和水，反应式如下：4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O （1-1） 4NH3+2NO2+O2→3N2+6H2O （1-2） 8NH3+6NO→7N2+12H2O （1-3） 反应（1-1)在催化剂作用下、250-450℃、过量氧存在、氨氮比（NH3/NOX）
为1情况下反应进行得非常快。由于典型烟气中NO占NOX的95％以上，所以NOx脱除主要是以反应(1-1)式为主。 催化剂选择性主要是在有O2的条件下NH3是被NOx氧化，而不是被O2氧化（反应（1-4））。有时候选择性还指反应产物，SCR反应是选择性反应生成N2，而非其他的含氮氧化物，如N2O、NO和NO2。SCR过程中不希望生成N2O，一方面它的生成会降低反应的选择性，更主要还是因为它是臭氧层破坏气体和温室气体。 1.2 副反应 在SCR反应过程中还可能发生以下副反应： 4NH3+3O2→2N2+6H2O+1267.1KJ （1-4） 2NH3→2N2+3H2-91.9KJ （1-5） 4NH3+5O2→4NO+6H2O+907.3KJ （1-6） NH3分解反应 (1-5)和NH3氧化为NO的反应（1-6）均在温度高于350℃才开始，高于450℃才比较明显。通常的SCR工艺中，反应温度在400℃下，仅会发生少量NH3氧化为N2的副反应（1-4）。 烟气中通常含有SO2，在V2O5基催化剂的作用下SO2会被氧化成SO3，而生成的SO3会与H2O和泄漏的NH3生成(NH4)2SO4和NH4HSO4。在SCR工艺中，不希望发生SO2的氧化，因为反应生成硫酸铵盐会在催化剂表面沉积，引起催化剂表面和活性下降；另外它还会在反应器下游的空气预热器（APH）表面沉积，引起设备的腐蚀和堵塞，使系统的压降上升。 选择SCR催化剂的基本要求是NOX的脱除率较高，而SO2的氧化率较小。减少硫酸铵盐在催化剂表面沉积的一个方法是将反应温度保持在硫酸铵盐分解温度300℃以上，但这种方法只可以避免硫酸铵盐在催化剂表面的沉积而不能避免其在下游的空预器和管道上的重新凝结沉积。 2、商用工业催化剂 有三种用于 SCR 反应的催化剂类型：贵金属催化剂，分子筛催化剂和金属氧化物催化剂。 贵金属催化剂是上世纪70年代开发的并首先用于NOX还原的催化剂。目前它主要用于低温SCR及燃气发电的情况。某些贵金属催化剂具有较高的低温NOX还原
(完整版)选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝技术概述
选择性催化还原法（SCR）烟气脱硝技术概述 王清栋 （能源与动力工程1302班1306030217） 摘要：对选择性催化还原脱硝技术进行概述，分析了其机理，并简要介绍催化剂的种类及钝化与中毒机理.最后，对SCR技术进行总结与展望. 关键词:选择性催化还原；烟气脱硝；氮氧化物 Overview of Selective catalytic reduction (SCR) flue gas denitration Wang Qingdong (Power and Energy Engineering, class 1302 1306030217) Abstract: selective catalyst reduction flue gas denitration is reviewed. Its mechanism is analysed and catalyst is given a brief introduction. Catalyst passivation and poisoning mechanism is analysed. Finally, the summary and prospect of the technology are given. Keywords: SCR; NO x; flue gas denitration. 1.前言 氮氧化物是造成酸雨的主要酸性物质之一，是形成区域微细颗粒物污染和灰霾的主要原因，也是形成光化学烟雾的主要污染物，会引起多种呼吸道疾病，是“十二五”期间重点控制的空气污染物之一.2011年初通过的“十二五”规划纲要，要求NO x减少 10%，从而使NO x成为我国下一阶段污染减排的重点.烟气脱硝技术与NO的氧化、还原及吸附特性有关.根据反应介质状态的不同，分为干法脱硝和湿法脱硝.目前，已经在火力发电厂采用的烟气脱氮技术主要是选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原 （SNCR），其中采用最多的主流工艺是选择性催化还原法. 2.SCR反应原理 选择性催化还原脱氮是在一定温度和有催化剂存在的情况下，利用还原剂把烟气中的NO x还原为无毒无污染的N2和H2O.这一原理与1957年在美国发现，该工艺最早却在20世纪70年代的日本发展起来的. SCR 原理图如图一所示 氨气被稀释到空气或者蒸汽中，然后注入到烟气中脱硝，在催化剂表面，氨与NO x 生成氨气和水.SCR过程中的主要反应如下： 4NO+4NH3+O24N2+6H2O 基于V2O5的催化剂在有氧的条件下还对NO2的减少有催化作用，其反应式为 2NO2+4NH3+O23N2+6H2O
烟气脱硝技术应用和进展
https://www.360docs.net/doc/5a11309114.html, 烟气脱硝技术应用和进展 李伟峰1 祝社民2 孙锦宜2 陈英文1 沈树宝1 1.南京工业大学制药与生命科学学院,南京 210009 2.南京工业大学材料科学与工程学院,南京210009 摘 要 概述了国内外烟气脱硝技术的特点、原理、应用现状及其发展趋势 ,并对我国烟气脱硝技术的研究和开发提出了建议。 关键词氮氧化物；烟气；脱硝；NO x 1前言 许多工业烟气中含有较多的氮氧化物，它们排放到大气中易形成酸雨及光化学烟雾，破坏臭氧层和造成温室效应，给自然环境和人类健康带来了严重的危害[1]。自20世纪70年代开始，欧美、日本等发达国家相继对工业锅炉NO x的排放作了限制。然而，我国长期以来对大气污染物的控制主要集中于SO x上，对NO x的排放控制相对重视不够[1]。随着最新的《火电厂大气污染物控制排放标准》和《大气污染防治法》的颁布实施以及《京都议定书》的正式生效，国内对NO x的排放控制将日趋严格，因而尽早开发或引进适合我国现有国情的NO x脱除和控制技术是十分必要的。 本文将对已工业应用的烟气脱硝技术进行比较和评价，并对最新发展的微波法、微生物法及脉冲电晕法等脱硝技术作一简介，还就我国烟气脱硝技术今后的研究和开发提出展望及建议。 2烟气脱硝技术分类及相关原理 烟气脱硝技术和NO的氧化还原及吸附的特性有关。根据反应介质状态的不同，可分为液相反应法和气相反应法[1，2]。前者又称湿法，是指利用氧化剂如臭氧、二氧化氯等将NO 先氧化成NO2,再用水或碱液等加以吸收处理，应用较多的如液体吸收法；后者又称干法，是指在气相中利用还原剂（氨、尿素或碳氢化合物等）或高能电子束、微波等手段，将NO 和NO2还原为对环境无毒害作用的N2或转化为硝酸盐并进行回收利用。应用较多的如选择性催化还原法、选择性非催化还原法、电子束法、脉冲电晕法及微波法等。干法脱硝技术是目前工业应用的主流和发展方向。 3 工业应用烟气脱硝技术 3.1液体吸收法 基金项目:国家“十五”科技攻关项目(No.2004BA313B16)；国家自然科学基金(No.20176018，No.20376034)； 江苏省自然科学基金 (No.BK2003084)；江苏省社会发展项目(No.BS2003030)
氨选择性非催化还原烟气脱硝研究进展
2008年第27卷第9期CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·1323· 化工进展 氨选择性非催化还原烟气脱硝研究进展 沈伯雄，韩永富，刘亭 （南开大学环境科学与工程学院，天津 300071） 摘 要：针对以氨为还原剂的选择性非催化还原（SNCR）系统进行综述，分析了SNCR工艺基本原理，总结了SNCR脱硝过程的各影响因素，指出了SNCR运行中的一些问题，最后对SNCR系统的应用给予建议。 关键词：选择性非催化还原；脱硝；氮氧化物 中图分类号：X 701.1 文献标识码：A 文章编号：1000–6613（2008）09–1323–05 Development of flue gas denitrification using NH3 selective non-catalytic reduction SHEN Boxiong，HAN Yongfu，LIU Ting （School of Environmental Science & Engineering，Nankai University，Tianjin 300071，China）Abstract：Selective non-catalytic reduction (SNCR) is a cost-effective technology for flue gas denitrification. The use of ammonia as a reducing agent for the SNCR system is reviewed. The reaction mechanisms and performance parameters are presented for SNCR. Additionally，the problems that may be encountered in the operation of SNCR are also discussed. In the end，some advices are given for the application of the SNCR system. Key words：selective non-catalytic reduction；denitrification；NO x 氮氧化物（NO x）是造成大气污染的主要污染物之一，从燃煤系统中排放的NO x 95%以上是NO，其余的主要为NO2。为了有效控制NO x的排放，国家环境保护总局和国家质量监督检验检疫总局发布，于2004年1月1日起实施的《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223—2003）对火电厂NO x排放浓度作了更为严格的要求。标准规定，第3时段新建、扩建、改建的燃煤锅炉，NO x最高允许排放浓度为450 mg/m3（V daf≥20%）。除此以外，还规定需预留烟气脱硝装置空间[1]。 在众多烟气脱硝技术中，选择性催化还原（selective catalytic reduction，SCR）和选择性非催化还原（selective non-catalytic reduction，SNCR）是运用较为广泛的两种技术。SCR技术脱硝率可达90%以上，但是由于其初期投资费用高，而且催化剂容易中毒，增加了运行费用。SNCR技术的脱硝率中等，但SNCR法不需要催化剂，运行费用较低，建设周期短，适合于中小型锅炉的改造。SNCR系统中，尿素和氨通常被用做还原剂。本文作者主要针对以NH3为还原剂的SNCR系统进行综述。1 SNCR工艺原理 选择性非催化还原技术是指在不使用催化剂的情况下，在炉膛烟气温度适宜处（850～1050 ℃）喷入氨或尿素等含氨基的还原剂，将烟气中的NO x 还原为N2和H2O。NH3做还原剂时，SNCR的总反应方程式如下。 3222 4NH4NO O4N6H O +++ ??→（1）3222 4NH2NO2O3N6H O +++ ??→（2） 3222 8NH6NO7N12H O ++ ??→（3）关于SNCR的详细反应机理，国外的研究者做了很多的研究工作，但是由于SNCR由很多复杂的基元反应组成，虽然研究者对一部分主要基元反应的速率常数已达成共识，但还有不少瞬态基元反应还处于探讨中。下面针对目前主要基元反应机理进行讨论。收稿日期：2008–03–05；修改稿日期：2008–04–18。 基金项目：国家高技术研究发展计划（863计划）（2006AA06A306）及国家自然科学基金（90610018）资助项目。 第一作者简介：沈伯雄（1971—），男，教授，从事烟气净化与固体废物热处理。电话 022–23503219；E–mail shenbx@https://www.360docs.net/doc/5a11309114.html,。
烟气脱硫脱硝技术大汇总
烟气脱硫脱硝技术大汇总 第一部分 脱硫技术 目前烟气脱硫技术种类达几十种，按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿形态，烟气脱硫分为：湿法、半干法、干法三大类脱硫工艺。湿法脱硫技术较为成熟，效率高，操作简单。 1湿法烟气脱硫技术 优点：湿法烟气脱硫技术为气液反应，反应速度快，脱硫效率高，一般均高于90％，技术成熟，适用面广。湿法脱硫技术比较成熟，生产运行安全可靠，在众多的脱硫技术中，始终占据主导地位，占脱硫总装机容量的80％以上。 缺点：生成物是液体或淤渣，较难处理，设备腐蚀性严重，洗涤后烟气需再热，能耗高，占地面积大，投资和运行费用高。系统复杂、设备庞大、耗水量大、一次性投资高，一般适用于大型电厂。 分类：常用的湿法烟气脱硫技术有石灰石-石膏法、间接的石灰石-石膏法、柠檬吸收法等。 A石灰石／石灰-石膏法： 原理：是利用石灰石或石灰浆液吸收烟气中的SO2，生成亚硫酸钙，经分离的亚硫酸钙（CaSO3）可以抛弃，也可以氧化为硫酸钙 （CaSO4），以石膏形式回收。是目前世界上技术最成熟、运行状况最稳定的脱硫工艺，脱硫效率达到90％以上。 目前传统的石灰石/石灰—石膏法烟气脱硫工艺在现在的中国市场应用是比较广泛的，其采用钙基脱硫剂吸收二氧化硫后生成的亚硫酸钙、硫酸钙，由于其溶解度较小，极易在脱硫塔内及管道内形成结垢、堵塞现象。对比石灰石法脱硫技术，双碱法烟气脱硫技术则克服了石灰石—石
灰法容易结垢的缺点。 B 间接石灰石-石膏法: 常见的间接石灰石-石膏法有：钠碱双碱法、碱性硫酸铝法和稀硫酸吸收法等。原理：钠碱、碱性氧化铝(Al2O3·nH2O)或稀硫酸（H2SO4）吸收SO2，生成的吸收液与石灰石反应而得以再生，并生成石膏。该法操作简单，二次污染少，无结垢和堵塞问题，脱硫效率高，但是生成的石膏产品质量较差。 C 柠檬吸收法： 原理：柠檬酸(H3C6H5O7·H2O)溶液具有较好的缓冲性能，当SO2气体通过柠檬酸盐液体时，烟气中的SO2与水中H发生反应生成H2SO3络合物,SO2吸收率在99％以上。这种方法仅适于低浓度SO2烟气，而不适于高浓度SO2气体吸收，应用范围比较窄。 另外，还有海水脱硫法、磷铵复肥法、液相催化法等湿法烟气脱硫技术。 2干法烟气脱硫技术 优点：干法烟气脱硫技术为气同反应，相对于湿法脱硫系统来说，设备简单，占地面积小、投资和运行费用较低、操作方便、能耗低、生成物便于处置、无污水处理系统等。 缺点：但反应速度慢，脱硫率低，先进的可达60-80％。但目前此种方法脱硫效率较低，吸收剂利用率低，磨损、结垢现象比较严重，在设备维护方面难度较大，设备运行的稳定性、可靠性不高，且寿命较短，限制了此种方法的应用。 分类：常用的干法烟气脱硫技术有活性碳吸附法、电子束辐射法、荷电干式吸收剂喷射法、金属氧化物脱硫法等。 典型的干法脱硫系统是将脱硫剂(如石灰石、白云石或消石灰)直接喷入炉内。以石灰石为例，在高温下煅烧时，脱硫剂煅烧后形成多孔的氧化
SNCRSCR烟气脱硝技术及其应用
SNCR-SCR烟气脱硝技术及其应用 作者：蔡小峰， 李晓芸 作者单位：华北电力大学能源与动力学院,北京,102206 刊名： 电力环境保护 英文刊名：ELECTRIC POWER ENVIRONMENTAL PROTECTION 年，卷(期)：2008，24(3) 引用次数：2次 参考文献(10条) 1.李晓芸.赵毅.王修彦火电厂有害气体控制技术 2005 2.Thomas L.Wright.James R (Randy) ox A new approach for hybrid SNCR/SCR for Nox reduction 2006 3.Jantzen T.Zammit K Hybrid SCR 1995 4.Wallace A J.Gibbons F X.Boyle J M Evaluation of combined SNCR/SCR for Nox abatement a utility boiler 1995 5.Urbas J.Boyle J M Design,optimization and economic analysis SNCR/SCR hybrid on a utility boiler in the ozone transport region 1998 6.Albanese V.Boyle J.Huhmann A Evaluation of hybrid SNCR/SCR for Nox abatement on a utility boiler 1999 7.蔡小峰.李晓芸SCR反应塔入口段烟气速度场的数值模拟[期刊论文]-电力环境保护 2006(5) 8.钟秦燃煤烟气脱硫脱硝技术及工程实例 2002 9.蔡小峰基于数值模拟的SCR法烟气脱硝技术优化设计[学位论文] 2006 10.王志轩中国电力工业发展及火电厂氮氧化物控制现状及对策 2005 相似文献(10条) 1.会议论文沈伯雄烟气低温SCR脱硝技术的现状与展望2007 电厂烟气SCR脱硝技术存在着投资、运行成本高,难以对旧电厂进行改造等缺点.低温SCR法可以部分克服这些难题,但是现有的低温SCR催化剂脱硝效果差,易受SO2和水蒸气的中毒影响.本文针对低温SCR的催化剂开发情况和应用实例进行综述,最后对该技术下一步的研究进行展望. 2.期刊论文周亚军.Zhou Yajun选择性催化还原法(SCR)脱硝技术在大唐阳城电厂的应用-内蒙古电力技术2008,26(6) 选择性催化还原法(SCR)脱硝技术具有较高的脱硝率,NH,的逃逸率低,运行稳定,维护方便,已成为目前国内外电站脱硝比较成熟的主流技术.本文介绍了大唐阳城电厂SCR脱硝技术的工艺、系统与设备,说明了在SCR脱硝系统运行中常见的问题及解决方法,并提出关于SCR脱硝需要探讨和解决的问题. 3.学位论文江博琼Mn/TiO<,2>系列低温SCR脱硝催化剂制备及其反应机理研究2008 选择性催化还原(SCR)脱除烟气中NOx是大气污染控制领域的一个重要课题。近年来，低温SCR由于具有明显的节能特点和潜在的工业应用价值，正成为研究热点。但就目前国内外的研究进展而言，低温范围内催化剂活性不高、活性物质分散性较差、反应机理不够明确等仍是低温SCR脱硝技术走向实际应用的主要障碍。本文针对以上主要问题，以Mn/TiO2作为基础组分，进行了低温SCR脱硝技术研究。 本文首先对制备方法进行了筛选。对溶胶—凝胶法、浸渍法和共沉淀法三种不同方法制备得到的催化剂活性比较结果表明，溶胶—凝胶法制备得到的催化剂纳米结构更为丰富，活性物质分散性更好，对NO的脱除率更高。可见，溶胶—凝胶法是一种较为理想的低温SCR催化剂制备方法。 其次，针对上述溶胶—凝胶法制备的催化剂，系统研究了低温SCR的优化操作条件，主要包括催化剂Mn/Ti比、催化剂焙烧温度、反应空速、反应系统中O2和NH3的浓度，以及在瞬态反应中O2和NH3的作用。此外，分析了催化反应的动力学过程，确定了反应级数和反应速率常数，并由此得到了 Mn(0.4)/TiO2的表观反应活化能。 为缓解催化剂制备过程中活性物质的烧结团聚，将过渡金属元素引入到催化剂体系中制备成三元催化剂，结果表明过渡金属元素的掺杂能够大幅度提高催化剂的活性。结合BET、XRD、XPS、TEM等表征手段，发现经过渡金属元素掺杂后催化剂的纳米结构和活性物质的分散性均得到有效改善，能更有效地脱除NO。 基于以上研究结果，研究了催化反应过程及反应机理。发现由于过渡金属元素Fe的掺杂，增加了活性组分——配位态NH3形成的可能性，并降低了催化剂表面硝酸盐的稳定性，使硝酸盐由活性位的侵占物质转化为反应的活性中间体，从而使反应从不同的途径发生，形成了双反应通道。 最后，本文开展了催化剂抗硫性能的探索研究。制备了含Zr的低温SCR催化剂，并采用TG-DSC、XPS、DRIFT等表征手段，研究了催化剂表面S的存在形式以及对反应过程的影响，得出了SO2造成催化剂失活的反应机理。同时发现Zr的掺杂可在一定程度上缓解催化剂的SO2失活现象。 4.期刊论文刘学军.LIU Xue-jun SCR脱硝技术在广州恒运燕电厂300MW机组上的应用-中国电力2006,39(3) 近年来国家环保总局已批复20个左右的电厂要求安装烟气脱硝装置,采用的工艺有SCR、SNCR和SNCR+SCR组合,但使用较多的还是SCR工艺.结合广州恒运热电厂的SCR脱硝项目,介绍了SCR工艺的原理、流程、技术特点和运行成本分析等,阐述了SCR工艺具有技术成熟、运行易于控制、安全可靠、脱硝率高、运行成本比较低等优点,针对SCR工艺存在的空气预热器积盐堵塞提出了预防措施:(1)降低氨气逃逸量,严格控制在3×10-6以下;(2)采用低SO2/SO3转化率的脱硝催化剂;(3)降低飞灰含碳量;(4)选择合适的空气预热器和吹灰系统;(5)采用低过量空气燃烧方式. 5.期刊论文程星星.金保升.钟文琪.仲兆平.CHENG Xing-xing.JIN Bao-sheng.ZHONG Wen-qi.ZHONG Zhao-ping加