PNCR脱硝工艺

PNCR脱硝工艺
PNCR脱硝工艺

PNCR脱硝工艺

一、PNCR脱硝工艺简介

高分子脱硝工艺(PNCR脱硝工艺)是清华大学化学系谢续明教授历经多年研发,与北京金石德盛石油科技发展有限公司合作开发,使用计算流体力学(CFD)和化学动力学模型(CKM)进行工程设计,即将先进的虚拟现实设计技术与特定燃烧装置的尺寸、燃料类型和特性、分解炉负荷范围、燃烧方式、炉膛过剩空气、初始或基线NOX

度、炉膛烟气温度分布、炉膛烟气流速分布等相结合进行工程设计。使用于水泥厂、电厂、以及大部分窑炉,使其

NOX

排放满足要求。使

用高分子粉末脱硝的观念是选择合适的进料位置,

使脱硝剂与烟气充

分混合,

将其喷入烟气中与

NOX

反应而达到脱硝目的,

其产物是

H

2

O

N

2

CO

2

,及其它无毒气体和通常的烟道气成分。

工艺流程简介

根据

NO

X

浓度自动调整—→

脱硝剂——→料仓——→可调给料器→进入炉膛800

-900

℃高温区→洁净烟

罗茨风机———————→

二、

PCR

脱硝与

SNCR

脱硝

工艺对比(按

75t/h

循环流化床锅炉考虑)

传统选择性非催化还原法(SNCR

法)与高分子脱硝剂法(PCR

法)对比表

SNCR

PCR

备注

设备安装难易程度

困难

容易

SNCR

法设备多,安装复杂;

PNCR

法集装箱式安装简单工艺情况

复杂

简单

SNCR

法系统多、工艺复杂;

PNCR

法工艺简单

安装周期

较长

SNCR

法安装周期常规

30

天;

PNCR

法安装周期

15

安全性

SNCR

法还原剂氨水为危险化学品,运输、储存危险性高;

PNCR

法脱硝剂为固态粉末状,运输、储存安全、

运行维护

复杂

简单

SNCR

法设备多运行维护复杂;

PNCR

法简单、运行维护方便脱硝剂耗量

20%

氨水

每小时

40Kg

每小时

13Kg

脱硝剂成本基本持平电耗

95KW/h

18KW/h

SNCR

法比

PCR

法年耗电多

55

万度

水耗

0.2

/

小时

SNCR

法比

PCR

法年耗水多

人工

2

/

1

/

PNCR

法如锅炉

DCS

系统有冗余,控制系统接入

DCS

系统可实现无人值守

对锅炉影响

较大

较小

SNCR

法存在以下缺点:

1.

喷嘴下方水冷壁腐蚀严重;

2.

空预器、过热器、省煤器积灰严重,影响锅炉出力,降低热效率

3.

灰斗积灰渣严重

4.

影响布袋除尘器除尘效果,降低布袋使用寿命

PNCR

法避免了以上缺点

脱硝率

30%-50%

80%-90%

SNCR

法脱硝率一般

30%-50%

,并随运行时间加长降低mg/Nm

3

以下排放标准

PNCR

法脱硝率一般

80%-90%

不随

降低;排放浓度随机调

整,轻松降至

50mg/Nm

3

以下

氨逃逸

10PPM

占地面积较大

很小

各种脱硝技术工艺流程图大集合

通过对国内外脱硫技术以及国内电力行业引进脱硫工艺试点厂情况的分析研究,目前脱硫方法一般可划分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫等3类。 其中燃烧后脱硫,又称烟气脱硫(Flue gas desulfurization,简称FGD),在FGD技术中,按脱硫剂的种类划分,可分为以下五种方法:以CaCO3(石灰石)为基础的钙法,以MgO为基础的镁法,以Na2SO3为基础的钠法,以NH3为基础的氨法,以有机碱为基础的有机碱法。世界上普遍使用的商业化技术是钙法,所占比例在90%以上。 按吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态又可将脱硫技术分为湿法、干法和半干(半湿)法。湿法FGD技术是用含有吸收剂的溶液或浆液在湿状态下脱硫和处理脱硫产物,该法具有脱硫反应速度快、设备简单、脱硫效率高等优点,但普遍存在腐蚀严重、运行维护费用高及易造成二次污染等问题。 干法FGD技术的脱硫吸收和产物处理均在干状态下进行,该法具有无污水废酸排出、设备腐蚀程度较轻,烟气在净化过程中无明显降温、净化后烟温高、利于烟囱排气扩散、二次污染少等优点,但存在脱硫效率低,反应速度较慢、设备庞大等问题。 半干法FGD技术是指脱硫剂在干燥状态下脱硫、在湿状态下再生(如水洗活性炭再生流程),或者在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物(如喷雾干燥法)的烟气脱硫技术。特别是在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物的半干法,以其既有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高的优点,又有干法无污水废酸排出、脱硫后产物易于处理的优势而受到人们广泛的关注。按脱硫产物的用途,可分为抛弃法和回收法两种。 高粉尘布置SCR系统工艺流程图

选择性非催化还原脱硝技术(SNCR)工艺流程图 SCR烟气脱硝工艺流程图

脱硝工艺论文

脱硝工艺论文 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

燃煤电厂脱硝工艺的研究题目能信电厂工业上工艺的研究 姓名朱晓磊 岗位能信电厂环保与工程部项目主管 完成时间 2014 年9月

目录

燃煤电厂脱硝工艺的研究 摘要 烟气脱硝装置是电厂四大环保设备之一(四大环保设备一般指为烟气除尘、烟气脱硫、烟气脱硝、水处理)。由于电厂排出的烟气量很大,所以除尘、脱硫、脱硝均为大型设备。文章介绍了燃煤锅炉各种脱硝技术,分析了其优缺点和适用范围,给出了选用的指导意见。 关键词:锅炉脱硝催化剂

1 绪论 氮氧化物 到2000年和2010年,我国的NOx排放量将分别达到1561万吨和2194万 吨,其中近70%来自于煤炭的直接燃烧,以燃煤为主的电力生产是NOx排放的主要来源,用于发电的煤炭约占煤炭消费量的%。 NOx的危害,NOx对人体的致毒作用;NOx对植物的损害作用;NOx在大气中积累,造成环境酸化,是形成酸雨、酸雾的重要原因;NOx与碳氢化合物形成光化学烟雾,造成二次污染;N 2 O造成高层大气污染,参与臭氧层的破坏。 目前国内外应用的最为成熟和广泛的烟气脱硝技术主要有两种:一是选择性催化还原技术(简称SCR);二是选择性非催化还原技术(简称SNCR)。 脱硝技术分类 关于NO x 的控制方法有几十种之多,归纳起来,这些方法不外乎从燃料的生命周期的三个阶段入手,即燃烧前、燃烧中和燃烧后。当前,燃烧前脱硝的 研究很少,几乎所有的研究都集中在燃烧中和燃烧后的NO x 控制。所以在把燃 烧中NO x 的所有控制措施统称为一次措施,把燃烧后的NO x 控制措施称为二次措 施,又称为烟气脱硝技术。 目前普遍采用的燃烧中NO x 控制技术即为低NO x 燃烧技术,主要有低NO x 燃 烧器、空气分级燃烧和燃料分级燃烧。 应用在燃煤电站锅炉上的成熟烟气脱硝技术主要有选择性催化还原技术(Selective Catalytic Reduction,简称SCR)、选择性非催化还原技术(Selective Non-Catalytic Reduction,简称SNCR)以及SNCR/SCR混合烟气脱硝技术。 2 烟气脱硝技术介绍 SCR烟气脱硝技术原理 选择性催化还原(SCR)技术是目前应用最多而且最有成效的烟气脱硝技 术。SCR技术是在金属催化剂作用下,以NH3作为还原剂,将NO x 还原成N 2 和 H 2O。NH 3 不和烟气中的残余的O 2 反应,而如果采用H 2 、CO、CH 4 等还原剂,它们

SCR脱硝技术简介

SCR 兑硝技术 SCR ( Selective Catalytic Reduction )即为选择性催化还原技术, 近几年来发展较快, 在西欧和日本得到了广泛的应用,目前氨催化还原法是应用得最多的技术。它没有副产物, 不形成二次污染,装置结构简单,并且脱除效率高(可达 90鳩上),运行可靠,便于维护等 优点。 选择性是指在催化剂的作用和在氧气存在条件下, NH 犹先和NOx 发生还原脱除反应, 生成氮气和水,而不和烟气中的氧进行氧化反应,其主要反应式为: 4NO 4NH 3 O 2 > 4N 2 6H 2O 2NO 2 4NH 3 O 2 > 3N 2 6H 2O 在没有催化剂的情况下,上述化学反应只是在很窄的温度范围内( 980C 左右)进行, 采用催化剂时其反应温度可控制在 300- 400C 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。 下图是SCR 法烟气脱硝工艺流程示意图 SCR 脱硝原理 SCR 技术脱硝原理为:在催化剂作用下,向温度约280?420 C 的烟气中喷入氨,将NO X 还原成N 2和H 20。 吿毓恤翔

且主要反应如卩: ANO +4NH2 + 6 T 4 恥 + 6M? +4AW3 ->5^2 + 6 円2。 6N6 +8A7/3 T INCh +12血0 2NO2 + 42^3 + 6 T 咖 + 6H10 反应原理如图所示; 惟化剂 - - - - - —— - J - 1 e *NO.烟 气"L NO. 幺X*** N H) € . ?NO. Q X-* N % N0( $ K ? NH31 ? —> () ? > Nj ?” Hi 0 》N; ? 脱硝催化剂: 催化剂作为SCR脱硝反应的核心,其质量和性能直接关系到脱硝效率的高低,所以,在火电厂脱硝工程中,除了反应器及烟道的设计不容忽视外,催化剂的参数设计同样至关重要。 一般来说,脱硝催化剂都是为项目量身定制的,即依据项目烟气成分、特性,效率以及客户要求来定的。催化剂的性能(包括活性、选择性、稳定性和再生性)无法直接量化,而是综合体现在一些参数上,主要有:活性温度、几何特性参数、机械强度参数、化学成分含量、工艺性能指标等。 催化剂的形式有:波纹板式,蜂窝式,板式 脱硝原理

脱硝工艺介绍

图6-1 典型火电厂SCR法烟气脱硝工艺流程图 脱硝工艺介绍 1脱硝工艺 图1 LNB、SNCR和SCR在锅炉系统中的位置 目前成熟的燃煤电厂氮氧化物控制技术主要包括燃烧中脱硝技术和烟气脱硝技术,其中燃烧中脱硝技术是指低氮燃烧技术(LNB),烟气脱硝技术包括SCR、SNCR和SNCR/SCR 1.1 联 80~90% 气在SCR催化剂的作用下将烟气中的NOx还原成N 2和H 2 O。SNCR/SCR联用工艺系统复杂,而 且脱硝效率一般只有50~70%。 三种烟气脱硝技术的综合比较见表1。 表1 烟气脱硝技术比较

烟气中,与烟气中的NOx混合后,扩散到催化剂表面,在催化剂作用下,氨气(NH 3 )将烟气 中的NO和NO 2还原成无公害的氮气(N 2 )和水(H 2 O)(图3-6)。这里“选择性”是指氨有选 择的与烟气中的NOx进行还原反应,而不与烟气中大量的O 2 作用。整个反应的控制环节是烟气在催化剂表面层流区和催化剂微孔内的扩散。 图2 SCR反应示意图 SCR反应化学方程式如下: 4NO + 4NH 3 + O 2 → 4N 2 + 6H 2 O (3-1)

2NO 2 + 4NH 3 + O 2 → 3N 2 + 6H 2 O (3-2) 在燃煤烟气的NOx中,NO约占95%,NO 2 约占5%,所以化学反应式(3-1)为主要反应,实际氨氮比接近1:1。 SCR技术通常采用V 2O 5 /TiO 2 基催化剂来促进脱硝还原反应。脱硝催化剂使用高比表面积 专用锐钛型TiO 2作为载体,(钒)V 2 O 5 作为主要活性成分,为了提高脱硝催化剂的热稳定性、 机械强度和抗中毒性能,往往还在其中添加适量的WO 3、(钼)MoO 3 、玻璃纤维等作为助添 加剂。 催化剂活性成分V 2O 5 在催化还原NOx 的同时,还会催化氧化烟气中SO 2 转化成SO 3 (反 应 NH 4 。 后处理 2 )以 ?会增加锅炉烟道系统阻力900~1200Pa; ?系统运行会增加空预器入口烟气中SO3浓度,并残留部分未反应的逃逸氨气,两者 在空预器低温换热面上易发生反应形成NH 4HSO 4 ,进而恶化空预器冷端的堵塞和腐蚀,因此 需要对空预器采取抗NH 4HSO 4 堵塞的措施。 2.2S CR技术分类 烟气脱硝SCR工艺根据反应器在烟气系统中的位置主要分为三种类型(图3):高灰型、低灰型和尾部型等。

电厂脱硫脱硝工艺流程介绍

电厂在进行脱硫脱硝的时候方法是不一样的,所以其工艺流程也不相同,下面,就具体给大家分享一下。 脱硫工艺又分为两种,具体的流程介绍是:一、双碱法脱硫工艺 1)吸收剂制备与补充; 2)吸收剂浆液喷淋; 3)塔内雾滴与烟气接触混合; 4)再生池浆液还原钠基碱; 5)石膏脱水处理。 二、石灰石-石膏法脱硫工艺 1. 脱硫过程: CaCO3+SO2+1/2H2O→CaSO3·1/2H2O+CO2 Ca(OH)2+SO2→CaSO3·1/2H2O+1/2H2O CaSO3·1/2H2O+SO2+1/2H2O→Ca(HSO3)2 2. 氧化过程: 2CaSO3·1/2H2O+O2+3H2O→2CaSO4·2H2O

Ca(HSO3)2+O2+2H2O→CaSO4·2H2O+H2SO4 脱销工艺也分为两种,具体的流程介绍是:一、SNCR脱硝工艺1. 采用NH3作为还原剂时: 4NH3 + 4NO+ O2 →4N2 +6H2O 4NH3 + 2NO+ 2O2 →3N2 +6H2O 8NH3 + 6NO2 →7N2 +12H2O 2. 采用尿素作为还原剂时: (NH2)2CO→2NH2 + CO NH2 + NO→N2 + H2O CO + NO→N2 + CO2 二、SCR脱硝工艺 1. 氨法SCR脱硝工艺: NO+NO2+2NH3—>2N2+3H2O

4NO+4NH3+O2—>4N2+6H2O 2NO2+4NH3+O2—>3N2+6H2O 2. 尿素法SCR脱硝工艺: NH2CONH2+H2O→2NH3+CO2 4NO+4NH3+O2→3N2+6H2O 6NO+4NH3→5N2+6H2O 以上内容由河南星火源科技有限公司提供。该企业是是专业从事环保设备、自动化系统、预警预报平台开发的技术服务型企业。公司下辖两个全资子公司,分别从事污染源监测及环境第三方检测。参股两家子公司分别从事环保设备的生产制造、自动化软件平台及智慧环保相关平台的定制开发。

脱硫脱硝工艺概述

石灰石-石膏湿法脱硫工艺概述 烟气脱硫采用技术为石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺。脱硫剂采用石灰石粉(CaCO3), 石灰石由于其良好的化学活性及低廉的价格因素而成为目前世界上湿法脱硫广泛采用的脱硫剂制备原料。SO2与石灰石浆液反应后生成的亚硫酸钙, 就地强制氧化为石膏,石膏经二级脱水处理可作为副产品外售。 本设计方案采用传统的单回路喷淋塔工艺,将含有氧化空气管道的浆池直接布置在吸收塔底部, 塔内上部设置三层喷淋层和二级除雾器。从锅炉来的原烟气中所含的SO2与塔顶喷淋下来的石灰石浆液进行充分的逆流接触反应,从而将烟气中所含的SO2去除,生成亚硫酸钙悬浮。在浆液池中通过鼓入氧化空气,并在搅拌器的不断搅动下,将亚硫酸钙强制氧化生成石膏颗粒。脱硫效率按照不小于90%设计。其他同样有害的物质如飞灰,SO3,HCI 和HF也大部分得到去除。该脱硫工艺技术经广泛应用证明是十分成熟可靠的。 工艺布置采用一炉一塔方案,石灰石制浆、石膏脱水、工艺水、事故浆液系统等两塔公用。#1锅炉来的原烟气由烟道引出,经升压风机(两台静叶可调轴流风机) 增压后, 送至吸收塔,进行脱硫。脱硫后的净烟气经塔顶除雾器除雾后通过烟囱排放至大气。#2炉的烟道系统流程与#1炉相同,布置上与#1炉为对称布置。 脱硫剂采用外购石灰石粉,用滤液水制成30%的浆液后在石灰石浆液箱中贮存,通过石灰石浆液泵不断地补充到吸收塔内。脱硫副产品石膏通过石膏排出泵,从吸收塔浆液池抽出,输送至石膏旋流站(一级脱水系统),经过一级脱水后的底流石膏浆液其含水率约为50%左右,直接送至真空皮带过滤机进行二级过滤脱水。石膏被脱水后含水量降到10%以下。石膏产品的产量为20.42t/h(#1、#2炉设计煤种,石膏含≤10%的水分)。脱硫装置产生的废水经脱硫岛设置的废水处理装置处理后达标排放或回收利用。 脱硝工艺系统描述 3.1 脱硝工艺的原理和流程 本工程采用选择性催化还原法(SCR)脱硝技术。SCR脱硝技术是指在催化剂的作用下,还原剂(液氨)与烟气中的氮氧化物反应生成无害的氮和水,从而去除烟气中的NOx。选择性是指还原剂NH3和烟气中的NOx发生还原反应,而不与烟气中的氧气发生反应。 化学反应原理 4 NO + 4 NH3 + O2 --> 4 N2 + 6 H2O 6 NO2 + 8 NH3 + O2 --> 7 N2 + 12 H2O

SNCR脱硝原理

SNCR脱硝技术即选择性非催化还原(Selective Non-Catalytic Reduction,以下简写为SNCR)技术,是一种不用催化剂,在850~1100℃的温度范围内,将含氨基的还原剂(如氨水,尿素溶液等)喷入炉内,将烟气中的NOx还原脱除,生成氮气和水的清洁脱硝技术。 在合适的温度区域,且氨水作为还原剂时,其反应方程式为: 4NH3 + 4NO + O2→4N2 + 6H2O (1) 然而,当温度过高时,也会发生如下副反应: 4NH3 + 5O2→4NO + 6H2O(2) SNCR烟气脱硝技术的脱硝效率一般为30%~80%,受锅炉结构尺寸影响很大。采用SNCR技术,目前的趋势是用尿素代替氨作为还原剂。 SNCR脱硝原理 SNCR 技术脱硝原理为: 在850~1100℃范围内,NH3或尿素还原NOx的主要反应为: NH3为还原剂: 4NH3 + 4NO +O2 → 4N2 + 6H2O 尿素为还原剂: NO+CO(NH2)2 +1/2O2 → 2N2 + CO2 + H2O 系统组成: SNCR(喷氨)系统主要由卸氨系统、罐区、加压泵及其控制系统、混合系统、分配与调节系统、喷雾系统等组成。 SNCR系统烟气脱硝过程是由下面四个基本过程完成: 接收和储存还原剂;在锅炉合适位置注入稀释后的还原剂;

还原剂的计量输出、与水混合稀释;还原剂与烟气混合进行脱硝反应。 工艺流程 如图(二)所示,水泥窑炉SNCR烟气脱硝工艺系统主要包括还原剂储存系统、循环输送模块、稀释计量模块、分配模块、背压模块、还原剂喷射系统和相关的仪表控制系统等。 SNCR脱硝工艺流程图 图(二)典型水泥窑炉SNCR脱硝工艺流程图 SNCR脱硝设备 序 名称数量单位号 1 氨水加压泵组 1 套

冷冻脱硝工艺简介

1、技术原理 冷冻法是物理方法,将含硫酸根的盐水冷冻降温,硫酸根将以芒硝的形式结晶析出。当盐水中硫酸根质量浓度小于25g/L时,该法受到成本限制。硝分离单元是通过冷冻结晶使富硝盐水中 的硫酸根以芒硝(Na 2SO 4 ·10H 2 O)的形式从淡盐水中分离出来。 利用冷冻法将富硝盐水中的硫酸根结晶分离是目前国内较为先进的脱硝方法,但该法的应用逐渐暴露出冷冻设备易堵塞等问题。我公司针对上述问题进行了一系列的自主研发和工艺改进,已研发出一套新型脱硝技术方案,并已向国家专利局提出了国家发明专利申请。 2、工艺流程简介 图冷冻脱硝工艺流程框图 富硝盐水首先进入预冷换热器进行预冷,预冷后温度可降至15~20℃。预冷后的富硝盐水进入兑卤槽,与兑卤槽循环液均匀混合,稳定降温至-5℃左右。兑卤槽循环液是通过兑卤循环泵泵至冷冻换热器获取冷量,冷冻换热器的冷源为冷冻机组的制冷剂。 兑卤槽在循环换热过程中因温度下降会有芒硝晶体析出并沉降,根据晶体析出情况定期泵至沉硝槽,在沉硝槽中晶体进一步长大。含大量芒硝晶体的浆料随后送至离心机进行离心分离,得到产品芒硝。沉硝槽的上清液只含少量的硫酸根离子(出槽淡盐水硫酸钠浓度为6~10 g/L,出槽淡盐水脱硝后返回前端),溢流收集于冷盐水储槽,经预冷换热器回收冷量后回流至淡盐水储槽进一步处理。 冷冻脱硝的吨水直接运行成本(电以元计)约为30~40元。

3、技术特点 本系统工艺设计的主要技术特点如下: (1)采用逐级降温、三段沉硝,能很好地解决硝分离单元芒硝结晶堵塞严重的问题,冷冻效率高。富硝盐水在浓缩液储罐进行一次沉硝,并根据氯化钠和硫酸钠在水中的互溶度合理设定预冷温度,从而避免预冷换热器的堵塞。二次沉硝发生在兑卤槽,温度降至-(5~7)℃左右,冷冻换热器换热温差小,兑卤循环液流速大,从而有效避免了冷冻换热器的堵塞。三次沉硝发生在沉硝槽,温度在-(7~8)℃左右,沉降的晶体固液比高,有利于离心分离。 (2)换热网络合理,有利于节省能耗。沉硝槽溢流冷盐水用作预冷换热器的热源,既回收了热量(或冷量),同时也减轻了返回化盐工序后对系统工艺温度的影响。 (3)运行管理方便,工艺运转自动化程度高,设备维护简单。

脱硫工艺流程

现运行的各种脱硫工艺流程图汇总

脱硫技术简介

通过对国内外脱硫技术以及国内电力行业引进脱硫工艺试点厂情况的分析研究,目前脱硫方法一般可划分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫等3类。 其中燃烧后脱硫,又称烟气脱硫(Flue gas desulfurization,简称FGD),在FGD技术中,按脱硫剂的种类划分,可分为以下五种方法:以CaCO3(石灰石)为基础的钙法,以MgO为基础的镁法,以Na2SO3为基础的钠法,以NH3为基础的氨法,以有机碱为基础的有机碱法。世界上普 遍使用的商业化技术是钙法,所占比例在90%以上。 按吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态又可将脱硫技术分为湿法、干法和半干(半湿)法。湿法FGD技术是用含有吸收剂的溶液或浆液在湿状态下脱硫和处理脱硫产物,该法具有脱硫反应速度快、设备简单、脱硫效率高等优点,但普遍存在腐蚀严重、运行维护费用高及易造成二次污染等问题。 干法FGD技术的脱硫吸收和产物处理均在干状态下进行,该法具有无污水废酸排出、设备腐蚀程度较轻,烟气在净化过程中无明显降温、净化后烟温高、利于烟囱排气扩散、二次污染少等优点,但存在脱硫效率低,反应速度较慢、设备庞大等问题。 半干法FGD技术是指脱硫剂在干燥状态下脱硫、在湿状态下再生(如水洗活性炭再生流程),或者在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物(如喷雾干燥法)的烟气脱硫技术。特别是在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物的

半干法,以其既有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高的优点,又有干法无污水废酸排出、脱硫后产物易于处理的优势而受到人们广泛的关注。按脱硫产物的用途,可分为抛弃法和回收法两种。 烧结烟气脱硫

最全面的烟气脱硫脱硝技术大汇总

最全面的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。 一、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。 二、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钙颗粒,它和烟气中的SO2反应生成硫酸钙,达到脱硫的目的。

高分子SNCR脱硝工艺流程

高分子SNCR脱硝工艺流程 固态高分子的脱硝工艺是一种炉内脱硝工艺,它采用粉体气相自动输送系统,在炉体烟气出口处及炉膛高温区选择几处合适位置打孔将高分子脱硝剂喷入,在合适反应温度区将NOx还原成N2和H2O。 高分子SNCR脱硝工艺的技术特点 1. 脱硝效率高;众所周知,氨系SNCR的脱硝效率一般在40~60%之间,而高分子SNCR脱硝效率可达85%以上。 2. 工艺简单,使用方便,空间布置灵活;标准化的气流混合及输送一体化装置,不受现有脱硝现场的场地及空间限制,特别适合对SCR脱硝场地有严格要求的场合。 3. 项目一次性投资少。气流混合及输送装置一体化、系列化和标准化,无需现场施工安装,一次性投资比SNCR和SCR工艺大大减少。 4. 脱硝能耗少,使用成本低。工艺装置的动力要求很少,一般整套工艺装置20~30kW的动力配置即可。高分子脱硝剂的用量比和氨系SNCR还原剂的用量相同或者还要低。一般在脱硝剂消耗费用在30~50元/吨煤 5. 没有有害副产物,不形成二次污染;高分子脱硝剂的反应生成物为N2、CO2和H2O,无其它有机物产生,不生成有害副产物,不会形成铵盐,也无氨逃逸现象。 6. 具有节能和清洁的效果。在使用了高分子脱硝剂之后,锅炉管壁积灰和结焦都会缓解或清除,使热传导加快,热损失减少,因而起到节能和清洁的效果。和传统的SNCR脱硝工艺相比,固态高分子脱硝工艺无需向炉膛中喷入工艺水,无需消耗气化潜热,因此也提高了锅炉的燃烧效率。 7. 脱硝系统安全性好。和传统的SNCR脱硝工艺相比,高分子SNCR脱硝工艺不利用氨水或者液氨来还原NOx,因此工艺设计上也无需考虑氨水运输及存储所带来的安全问题。因此SNCR在脱硝工艺上的安全性大大提高。 PCR脱硝与SNCR脱硝工艺对比(按75t/h循环流化床锅炉考虑) SNCR法 PCR法备注 设备安装难易程度困难容易SNCR法设备多,安装复杂;PNCR法集装箱式安装简单 工艺情况复杂简单SNCR法系统多、工艺复杂;PNCR法工艺简单 安装周期较长短SNCR法安装周期常规30天;PNCR法安装周期15天 安全性低高SNCR法还原剂氨水为危险化学品,运输、储存危险性高; PNCR法脱硝剂为固态粉末状,运输、储存安全、方便 运行维护复杂简单SNCR法设备多运行维护复杂;PNCR法简单、运行维护方便 脱硝剂耗量 20%氨水 每小时40Kg 每小时13Kg 脱硝剂成本基本持平

脱硫工艺流程

现运行的各种脱硫工艺流程图汇总1

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通过对国内外脱硫技术以及国内电力行业引进脱硫工艺试点厂情况的分析研究,目前脱硫方法一般可划分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫等3类。 其中燃烧后脱硫,又称烟气脱硫(Flue gas desulfurization,简称FGD),在FGD技术中,按脱硫剂的种类划分,可分为以下五种方法:以CaCO3(石灰石)为基础的钙法,以MgO为基础的镁法,以Na2SO3为基础的钠法,以NH3为基础的氨法,以有机碱为基础的有机碱法。世界上普 遍使用的商业化技术是钙法,所占比例在90%以上。 按吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态又可将脱硫技术分为湿法、干法和半干(半湿)法。湿法FGD技术是用含有吸收剂的溶液或浆液在湿状态下脱硫和处理脱硫产物,该法具有脱硫反应速度快、设备简单、脱硫效率高等优点,但普遍存在腐蚀严重、运行维护费用高及易造成二次污染等问题。 干法FGD技术的脱硫吸收和产物处理均在干状态下进行,该法具有无污水废酸排出、设备腐蚀程度较轻,烟气在净化过程中无明显降温、净化后烟温高、利于烟囱排气扩散、二次污染少等优点,但存在脱硫效率低,反应速度较慢、设备庞大等问题。 4

半干法FGD技术是指脱硫剂在干燥状态下脱硫、在湿状态下再生(如水洗活性炭再生流程),或者在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物(如喷雾干燥法)的烟气脱硫技术。特别是在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物的半干法,以其既有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高的优点,又有干法无污水废酸排出、脱硫后产物易于处理的优势而受到 5

人们广泛的关注。按脱硫产物的用途,可分为抛弃法和回收法两种。 6

SCR脱硝技术简介

SCR 脱硝技术 SCR (Selective Catalytic Reduction )即为选择性催化还原技术,近几年来发展较快,在西欧和日本得到了广泛的应用,目前氨催化还原法是应用得最多的技术。它没有副产物,不形成二次污染,装置结构简单,并且脱除效率高(可达90%以上),运行可靠,便于维护等优点。 选择性是指在催化剂的作用和在氧气存在条件下,NH3优先和NOx 发生还原脱除反应,生成氮气和水,而不和烟气中的氧进行氧化反应,其主要反应式为: O H N O NH NO 22236444+→++ O H N O NH NO 222326342+→++ 在没有催化剂的情况下,上述化学反应只是在很窄的温度范围内(980℃左右)进行,采用催化剂时其反应温度可控制在300-400℃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。 下图是SCR 法烟气脱硝工艺流程示意图 SCR 脱硝原理 SCR 技术脱硝原理为:在催化剂作用下,向温度约280~420 ℃的烟气中喷入氨,将X NO 还原成2N 和O H 2。

SCR脱硝催化剂: 催化剂作为SCR脱硝反应的核心,其质量和性能直接关系到脱硝效率的高低,所以,在火电厂脱硝工程中, 除了反应器及烟道的设计不容忽视外,催化剂的参数设计同样至关重要。 一般来说,脱硝催化剂都是为项目量身定制的,即依据项目烟气成分、特性,效率以及客户要求来定的。催化剂的性能(包括活性、选择性、稳定性和再生性)无法直接量化,而是综合体现在一些参数上,主要有:活性温度、几何特性参数、机械强度参数、化学成分含量、工艺性能指标等。 催化剂的形式有:波纹板式,蜂窝式,板式

脱硝工艺流程

脱硝简介 1脱硝工艺流程 压缩机卸车液氨贮存液氨气化减压至脱硝装置 配风脱硝反应系统 鼓风机 2.主要设备(按两台脱硝机组公用一套氨站系统设计)。 (1)卸料压缩机(共2台) 卸料压缩机采用无油空压机。 氨站系统设置卸料压缩机,一备一用。选择的卸料压缩机能满足各种条件下的要求。卸料压缩机抽取储氨罐中的氨气,经压缩后将槽车的液氨推挤入液氨储罐中。卖方在选择压缩机排气量时,充分考虑储氨罐内液氨的饱和蒸汽压,液氨卸车流量,液氨管道阻力及卸氨时气候温度等。 (2)储氨罐(至少两个储氨罐) 液氨的贮罐容量,应按照锅炉BMCR工况,在设计条件下,考虑两台炉的脱硝装置运行,每天运行20小时,连续运行7天的消耗量考虑。贮罐上应安装有超流阀、逆止阀、紧急关断阀和安全阀,为贮罐液氨泄漏保护所用。贮罐还装有温度计、压力表、液位计、高液位报警仪和相应的变送器将信号送到脱硝装置公用系统控制系统或机组DCS,当贮罐内温度或压力高时报警。贮罐应有防太阳辐射措施,还应防台风、暴雨。四周安装有工业水喷淋管线及喷嘴,当贮罐罐体温度过高时自动淋水装置启动,对罐体自动喷淋降温;当有微量氨气泄漏时也可启动自动淋水装置,对氨气进行吸收,控制氨气污染。为了保证喷淋水源的连续性,应设计备用水源可与其切换。 氨储存与卸载系统设置2套。罐体为同样大小,氨储存罐为全焊接并且采用16MnR制造而成。 系统能满足2个氨储存罐互相倒罐。 (3)液氨供应泵 南方工程不设置供应泵,液氨进入蒸发槽,利用压差和液氨自身的重力势能实现。 (4)液氨蒸发槽(2台)

液氨蒸发所需要的热量采用蒸汽加热来提供热量。蒸发器上装有压力控制阀将氨气压力控制在一定范围,当出口压力达到过高时,则切断液氨进料。在氨气出口管线上应装有温度检测器,当温度过低时切断液氨,使氨气至稳压罐维持适当温度及压力,蒸发器也应装有安全阀,可防止设备压力异常过高。液氨蒸发器应按照在BMCR工况下2×100%容量设计(一用一备)。 (5)氨气缓冲槽(1台) 从蒸发器蒸发的氨气流进入氨气稳压罐,通过调压阀减压成一定压力,再通过氨气输送管线送到锅炉侧的脱硝系统。氨气稳压罐应能满足为SCR系统供应压力稳定的氨气,避免受蒸发器操作不稳定所影响。稳压罐上也应设置有安全阀保护设备。两台锅炉共设置一台。 (6)氨气稀释槽(1台) 氨气稀释罐为一定容积水槽,水槽的液位应由溢流管线维持,稀释槽设计由槽顶淋水和槽侧进水。液氨系统各排放处所排出的氨气由管线汇集后从稀释罐底部进入,通过分散管将氨气分散入稀释罐中,利用大量水来吸收安全阀等排放的氨气。水箱通风管的设计确保达到使通风管出口氨的浓度最小,设计的最大浓度为2ppm,以避免氨气味的发散。两台锅炉共设置一台。 (7)稀释风机(每台机组2台风机) 喷入反应器烟道的氨气应为空气稀释后的含5%左右氨气的混合气体。所选择的风机应该满足脱除烟气中NOx最大值的要求,并留有一定的余量。稀释风机应按两台100%容量(一用一备)设置。 (8)氨气泄漏检测安全报警系统(8套) 液氨贮存及供应系统周边应设有氨气检测器,以检测氨气的泄漏,并显示大气中氨的浓度。当检测器测得大气中氨浓度过高时,在脱硝装置公用系统控制系统和机组控制室会发出警报,就地应发出声响、闪光警报,操作人员采取必要的措施,以防止氨气泄漏的异常情况发生。电厂液氨贮存及供应系统设在炉后,应采取措施与周围系统作适当隔离,并设安全警告装置。 设计的氨气泄漏检测器的布置位置及数量详见下表:

电厂脱硫脱硝的工艺流程设计

电厂脱硫脱硝的工艺流程设计 在本次的设计中工艺流程是先脱硝再脱硫,是对燃烧后的烟气进行的处理过程,脱硝装置采用低粉尘布置。脱硝采用选择性催化还原(SCR法,脱硫采用的是湿式石灰石—石膏法烟气脱硫法。 一、低粉尘布置的SCR工艺特点 优点锅炉烟气经过静电除尘器之后,粉尘浓度下降,可以延长催化剂的使用寿命;与锅炉本体独立,不影响锅炉的正常运行;氨的泄漏量小于高温布置方式的泄漏量。 缺点 与高粉尘布置一样,烟气中含有大量的SQ,催化剂可以是部分SQ氧化,生成SQ,并可能与泄露的氨生成腐蚀性很强的硫酸铵(或者硫酸氢铵); 由于烟气温度较低(约为160°C),可供选择的催化剂的种类较少;国内没有运用经验,国外可供参考的工程实例也较少。湿式石灰石—石膏法烟气脱硫工艺特点 优点 脱硫效率高。适用于大容量机组,且可多台机组配备一套脱硫装置。 技术成熟,运行可靠性好。 对煤种变化的适应性强。 吸收剂资源丰富,价格便宜。脱硫副产品便于综合利用。 缺点 石灰浆制备要求高,流程复杂。设备易结垢、堵塞。 脱硫剂的利用率偏低,增加了脱硫剂和脱硫产物的处理费用。 SCR兑硝工艺特点 优点 使用催化剂,反应温度低; 净化率高,脱NO x效率可达85%; 工艺设备紧凑,运行可靠;还原后的氨气放空,无二次污染; 缺点 烟气成分复杂,某些污染物可使催化剂中毒;高分散的粉尘可覆盖催化剂的表面,使其活性下降;系统中存在一些未反应的NH3和烟气的SQ作用,生成易腐蚀和堵塞设备的(NH4)2SO4和NH4HSQ,会降低氨的利用率,同时加剧空气预热器低温腐蚀。设计参数 1、2X 300MW石灰石-石膏湿式法脱硫工艺参数设计(含GGH) (1 )确定的参数; 1)哈尔滨锅炉有限公司HG-1060/型号锅炉; 2)环境温度20C,空气的水质含量1%; 3)石灰石品质:CaCO含量%, SiQ含量%,CaO含量%, MgO含量%, S含量%; 4)高温电除尘器除尘效率%; 5)除尘器漏风系数3%; 6)增压风机漏风系数1%; 7)GGH漏风系数1%. (2)设计的参数 1)除尘器出口烟气温度138 C;

SNCR脱硝工艺简介

SNCR脱硝工艺简介 SNCR是在不采用催化剂的情况下,在炉膛(或循环流化床分离器)内烟气适宜温度处均匀喷入氨或尿素等氨基还原剂,还原剂在炉内迅速分解,与烟气中的NOx反应生成N2和H2O(反应基本不与烟气中的氧气发生作用),从而达到脱硝目的。SNCR反应控制在很窄的烟气温度范围对应的炉膛位置进行。以氨水为还原剂的SNCR工艺原理图见图1-1 图1-1 以尿素为还原剂的工艺原理图见图1-2 图1-2

1、工艺原理 由于脱NOx 主要是脱除烟气中的NO (占95%左右),因此在炉膛850-1100℃范围内,用氨水或尿素的主要反应如下: 氨水为还原剂时, O H N O NO NH 22236444+→++ 尿素为还原剂时, O H CO N O NH CO NO 222222222 1)(2++→++ 2、系统组成 SNCR 系统烟气脱硝过程主要由四个方面组成:还原剂储存系统,还原剂、空气计量系统,炉区喷射系统,辅助设备系统。 3、技术特点 (1)SNCR 脱硝系统的建设为一次性投资,运行成本低。在脱硝过程中不使用催化剂,不存在增加系统的压力损失等其他烟气脱硝技术引起的弊端。 (2)SNCR 脱硝系统的设备占地面积小,当现有锅炉的脱硝技术改造效率低时,SNCR 脱硝技术经济性高。 (3)SNCR 工艺的还原过程都在锅炉内部进行,不需要另设反应器。 (4)SNCR 脱硝技术在锅炉内部进行,脱硝效率收到锅炉设计、锅炉负荷等因素的影响较大,脱硝效率低,在30-50%范围内。 (5)由于SNCR 不需要使用催化剂,不受煤质和煤灰的影响,可以在锅炉上更经济有效地取得总量控制的较好要求,可以单独使用或作为SCR 及其他低氮燃烧技术的必要补充。 4、脱硝系统工艺流程 还原剂在氨区的接收和储存,用计量泵将还原剂以一定比例与空气混合后,在锅炉合适位置注入稀释后的还原剂,通过选择性非催化还原法,当使用含氨化合物的水溶液时,化合物分解就会释放出氨气,氨基在850℃-1100℃时NO 生成氮气和水蒸气: NH 2+NO <=>H 2O+N 2,达到脱硝目的。同时,氨逃逸率控制在8mg/m 3以下。 5、影响脱硝性能的因素 (1)温度。当温度高于1200℃时,NH 3会被氧化成NO ,反而造成NOx 排放浓

脱硫脱硝的工艺流程与具体应用总结报告

脱硫和脱硝简单说就是用碱中和酸的过程。脱硫就是脱去锅炉烟气中所含的二氧化硫,脱硝就是脱去锅炉烟气中所含的氮氧化物。脱硫的过程就是将碱性脱硫剂(如石灰石,CaO,氢氧化钠等)制成浆液,与锅炉烟气混合,二氧化硫遇水成酸,与碱性脱硫剂反应生成CaSO4(硫酸钙)等脱硫终产物的过程,脱硝与脱硫的原理类似,就是脱硝剂换为氨水或尿素。 一、为什么要脱硫脱硝? 锅炉中燃烧的煤中会产生大量含有硫和硝废气,这些废气排入大气会产生污染形成酸雨。 酸雨对人类的危害非常大,所以现在国家一直在提倡环保,以煤炭为燃料的烟气都含有这些物质,特别是火电厂,现在建火电厂都要同时建设脱硫、脱硝设备来处理这些含有大量硫和硝废气。 二、脱硫脱硝的区别 脱硫脱硝目前就2个区别:1、脱除物质不一样,因此处理的工艺和所需药剂不同。2、脱硫工艺目前相对成熟,而脱硝工艺还在改进中。 脱硝目前存在的问题是:1、SNCR炉内脱硝的腐蚀问题。2、脱硝影响因素理论上比脱硫多不少,实际工程中同样炉型同样燃烧状况

同样的位置进行喷氨,由于一氧化碳、风场、温度场、煤质等影响,很可能结果会差别很大。脱硝比脱硫唯一最大的区别就是脱硝对于煤粉炉可以通过调整燃烧更换燃烧器来实现氮氧化物的减排,而这种方式除了初期投资以外是没有任何运行成本的,脱硫目前暂无像脱硝低氮燃烧改造这样零运行成本而效果明显的工艺。 三、脱硫主要工艺介绍 DLWS双回路湿式洗涤脱硫工艺 工艺以石灰石浆作为洗涤吸收剂,整个脱硫过程分为两个阶段进行,即上回路与下回路,如图1所示。两个阶段合成在一个吸收塔内。石灰石浆可单独引入上下回路,烟气沿切线方向进入吸收塔下回路,被冷却到烟气饱和温度,同时部分SO2被石灰石吸收生成石膏(CaSO4·2H2O)。冷却的烟气进入吸收塔上回路的喷雾区,经充分洗涤,达到SO2的最大吸收率,SO2转化为亚硫酸钙,经空气氧化后最终吸收产物为硫酸钙晶体(石膏)浆液,含固量为15%。经脱水后,可根据应用要求形成商用石膏或抛弃型石膏。 DLWS工艺的特点是上下回路的PH值分别控制,上回路PH值(5.8-6.5)较高使SO2的去除率达到最大,下回路的PH值(4-5)较低,使石灰石易于溶解,吸收剂利用率提高,成本降低。系统脱硫效率可达95%。 发布时请加上“文章来源:莱特莱德”,否则视为侵权。谢谢!

SCR脱硝技术简介

SCR脱硝技术 SCR(Selective Catalytic Reduction)即为选择性催化还原技术,近几年来发展较快,在西欧和日本得到了广泛的应用,目前氨催化还原法是应用得最多的技术。它没有副产物,不形成二次污染,装置结构简单,并且脱除效率高(可达90%以上),运行可靠,便于维护等优点。 选择性是指在催化剂的作用和在氧气存在条件下,NH3优先和NOx发生还原脱除反应,生成氮气和水,而不和烟气中的氧进行氧化反应,其主要反应式为: 4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O(1) 2NO2+4NH3 +O2→ 3N2+6H2O(2) 在没有催化剂的情况下,上述化学反应只是在很窄的温度范围内(980℃左右)进行,采用催化剂时其反应温度可控制在300-400℃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。 下图是SCR法烟气脱硝工艺流程示意图 SCR脱硝原理 SCR 技术脱硝原理为:在催化剂作用下,向温度约280~420 ℃的烟气中喷入氨,将

NOX 还原成N2 和H2O。 SCR脱硝催化剂: 催化剂作为SCR脱硝反应的核心,其质量和性能直接关系到脱硝效率的高低,所以,在火电厂脱硝工程中, 除了反应器及烟道的设计不容忽视外,催化剂的参数设计同样至关重要。 一般来说,脱硝催化剂都是为项目量身定制的,即依据项目烟气成分、特性,效率以及客户要求来定的。催化剂的性能(包括活性、选择性、稳定性和再生性)无法直接量化,而是综合体现在一些参数上,主要有:活性温度、几何特性参数、机械强度参数、化学成分含量、工艺性能指标等。 催化剂的形式有:波纹板式,蜂窝式,板式

(完整版)SCR烟气脱硝工艺简介

SCR烟气脱硝工艺简介 吴金泉1李勇1,2 (1 福建鑫泽环保设备工程有限公司,福建福州350002; 2 江西理工大学环境与建筑学院,江西赣州 341000) 摘要:选择性催化还原法(SCR)是目前国际上处理火电厂氮氧化物的最主要处理方法。我公司于2004年与德国STEULER公司在烟气脱硝技术方面展开了全方位的合作,并在国内开发烟气脱硝市场。本文从SCR工艺原理出发,介绍了合作公司的相关运行工艺。 关键词:烟气脱硝;SCR;脱硝催化剂;脱硝工艺 随着我国经济的发展, 在能源消费中带来的环境污染也越来越严重。其中,大气烟尘、酸雨、温室效应和臭氧层的破坏已成为危害人民生存的四大杀手。燃煤烟气所含的烟尘、二氧化硫、氮氧化物等有害物质是造成大气污染、酸雨和温室效应的主要根源。在我国,二氧化硫、氮氧化物等有害物质主要是由燃煤过程产生的。 随着我国经济实力的增强,耗电量也将逐步加大。目前,我国已经开展了大规模的烟气脱硫项目, 但烟气脱硝还未大规模的开展。有研究资料表明,如果继续不加强对烟气中氮氧化物的治理, 氮氧化物的总量和在大气污染物中的比重都将上升, 并有可能取代二氧化硫成为大气中的主要污染物。 我国烟气脱硝项目起步较晚,目前国内运行的烟气脱硝项目所采用的工艺也是引进欧、美、日等发达国家和地区烟气脱硝技术, 为适应国内烟气脱硝市场的需要,我公司于2004年与德国STEULER公司在烟气脱硝技术方面展开了全方位的合作,主要由德方提供技术支持,我方负责开拓市场、消化有关技术。 1 SCR脱硝技术简介 在众多的脱硝技术中,选择性催化还原法(SCR)是脱硝效率最高,最为成熟的脱硝技术。1975 年在日本Shimoneski 电厂建立了第一个SCR系统的示范工程,其后SCR技术在日本得到了广泛应用。在欧洲已有120 多台大型装置的成功应用经验,其NOx的脱除率可达到80%~90%。日本大约有170套装置,接近100GW 容量的电厂安装了这种设备,美国政府也将SCR技术作为主要的电厂控制NOx技术,SCR 方法已成为目前国内外电厂脱硝比较成熟的主流技术。 1.1 SCR法烟气脱硝原理 在催化剂作用下,向温度约280℃~420℃的烟气中喷人氨,将N0还原成N2和NO。化学反应方程式如下: 在有氧的条件下: 在无氧(或者缺氧)的条件下: 在反应条件改变时,就有可能发生以下副反应:【1】 由于该反应没有产生副产物,并且装置结构简单,适合于处理大量的烟气。 1.2 SCR烟气脱硝工艺的影响因素 1.2.1 温度对催化剂反应性能的影响 目前,运用于电厂烟气脱硝中的的SCR催化剂有很多,不同的催化剂,其适宜的反应温度也差别各异。如果反应温度太低,催化剂的活性降低,脱硝效率下降,则达不到脱硝的效果。并且,如果催化剂在低温下持续运行,将导致催化剂的永久性损坏;如果反应温度太高,NH3容易被氧化,生成NO x的量增加,甚至会引起催化剂材料的相变,导致催化剂的活性退化。 采用何种催化剂与SCR反应器的布置方式是密切相关的,一般可以把催化剂的种类分为三类:高温催化剂(345℃~590℃)、中温催化剂(260℃~380℃)和低温催化剂(80℃~300℃)。目前,国内外SCR系统大多采用高温催化剂,反应温度在315℃~400℃。 1.2.2 空速(SV)对催化剂性能的影响 烟气在SCR反应塔中的空塔速度是SCR 的一个关键设计参数, 它是烟气体积流量(标准状态下的湿烟气))与SCR反应塔中催化剂体积比值, 反映了烟气在SCR 反应塔内的停留时间的大小。烟气的空塔速度越大,其停留时间越短。一般SCR 的脱硝效率将随烟气空塔速度的增大而降低。空塔速度通常是根据SCR反应塔的布置、脱硝效率、烟气温

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