SCR烟气脱硝技术工艺流程
SCR烟气脱硝技术工艺流程
SCR®气脱硝技术工艺流程
SCF反应器通常布置在燃煤和燃油电厂的固态排渣或液态排渣锅炉
的烟气下游，位于锅炉出口和空气预热器之间，此时气体温度为300〜4000C,是脱硝反应的最佳温度区间，一般利用氨作为反应剂，烟气在进入脱硝反应器之前，首先将NH3和空气的混合气体（氨气5%）导入，氨气由许多精密喷嘴均匀分配在烟气通道的横断面上，烟气由
上向下流动，催化剂上表面保持一定的温度，NOx在催化剂表面和氨气
反应生成N2和H2O,而作为空气组成部分的N2和H2O对大气不会产生污染。
经过脱硝设备处理后的烟气再经过锅炉尾部空气预热器进入布置在烟气下游的电除尘器或脱硫系统。
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◎出口。
脱硝系统工艺流程
脱硝系统工艺流程脱硝系统是用于去除烟气中的氮氧化物的一种重要设备。
氮氧化物是燃烧过程中产生的一种有害气体，对环境和人体健康有一定的危害。
脱硝系统的工艺流程主要包括吸收法和选择性催化还原法两种。
下面将介绍一下这两种工艺的主要流程。
吸收法脱硝系统的工艺流程如下：1. 烟气进入脱硝系统前，需要经过除尘系统进行除尘处理，确保烟气的净化程度达到要求。
2. 经过除尘处理后的烟气进入脱硝反应器，和脱硝剂进行接触反应。
脱硝剂一般使用氨水或尿素溶液。
3. 在脱硝反应器中，氮氧化物与脱硝剂发生反应，生成气态氮和水蒸气，从而将氮氧化物从烟气中去除。
4. 脱硝反应后的烟气经过凝结器进行冷却和水分的除尘，以保证烟气的温度和湿度符合排放标准。
5. 经过凝结器处理后的烟气经过烟囱排放到大气中，完成脱硝的过程。
选择性催化还原法脱硝系统的工艺流程如下：1. 烟气经过除尘系统进行除尘净化处理，确保烟气中的颗粒物达到要求，净化程度高。
2. 脱硝反应器中装有催化剂，例如V2O5 / TiO2。
烟气通过催化剂床层时，与催化剂上的氨发生反应。
氨通过选择性催化还原（SCR）反应，将氮氧化物还原为氮和水。
3. 经过脱硝反应器反应后的烟气进入除雾器进行除雾处理，去除烟气中的水分和溶解颗粒物。
4. 经过除雾器除雾后的烟气经过干燥器进行干燥处理，以保证烟气中的水分含量接近饱和状态。
5. 去除水分后的烟气再次进入脱硝反应器，与剩余的氨发生选择性催化还原反应，以保证烟气中的氮氧化物浓度达到排放标准。
6. 经过脱硝系统处理后的烟气经过除臭系统进行除臭处理，去除烟气中的恶臭气味。
7. 最后，经过除臭处理的烟气进入烟囱排放到大气中，完成整个脱硝过程。
脱硝系统工艺流程的选择取决于烟气中氮氧化物的特性、排放标准要求以及经济成本等因素。
随着环保压力的不断增大，脱硝系统的工艺流程也在不断的改进升级，以提高脱硝效率和减少能耗。
SCR锅炉烟气脱硝1
附件二、锅炉烟气SCR脱硝一、SCR工艺原理利用选择性催化还原（SCR）技术将烟气中的氮氧化物脱除的方法是当前世界上脱氮工艺的主流。
选择性催化还原法是利用氨（NH3）对NO X的还原功能，使用氨气（NH3）作为还原剂，将一定浓度的氨气通过氨注入装置（AIG）喷入温度为280℃-420℃的烟气中，在催化剂作用下，氨气（NH3）将烟气中的NO和NO2还原成无公害的氮气（N2）和水（H2O），“选择性”的意思是指氨有选择的进行还原反应，在这里只选择NO X还原。
其化学反应式如下：4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O6NO2+8NH3→7N2+12H2O副反应主要有：2SO2+O2→2SO3催化剂是整个SCR系统的核心和关键，催化剂的设计和选择是由烟气条件、组分来确定的，影响其设计的三个相互作用的因素是NO X 脱除率、NH3的逃逸率和催化剂体积。
脱硝反应是在反应器内进行的，反应器布置在省煤器和空气预热器之间。
反应器内装有催化剂层，进口烟道内装有氨注入装置和导流板，为防止催化剂被烟尘堵塞，每层催化剂上方布置了吹灰器。
二、脱硝性能要求及工艺参数1、性能要求采用SCR脱硝技术时，脱硝工程应达到下列性能指标：NO X排放浓度控制到200mg/Nm3以下，总体脱硝效率约80%；氨逃逸浓度不大于3uL/L;SO2/SO3转化率小于1.0%；2、工艺参数脱硝工艺的设计参数见表液氨缓冲槽SCR工艺流程图3、高灰型SCR脱硝系统采用高灰型SCR工艺时，250~390℃的烟气自锅炉省煤器出口水平烟道引入，进入SCR脱硝装置入口上升烟道，经氨喷射系统喷入烟道的NH3与烟气混合后，在催化剂作用下，将NO X还原成N2和H2O，脱硝后的干净烟气离开SCR装置，进入空气预热器，回到锅炉尾部烟道。
高灰型SCR脱硝系统包括烟道接口、烟道、挡板、膨胀节、氨气制备与供应、氨喷射器、导流与整流、反应器壳体、催化剂、吹灰器、稀释风机、在线分析仪表及控制系统等部件，归纳起来可分为催化剂系统、反应器系统、氨供应与喷射系统及电气热控系统等几个部分。
SCR烟气脱硝技术工艺流程
SCR烟气脱硝技术工艺流程SCR（Selective Catalytic Reduction）烟气脱硝技术是目前应用较广泛的一种烟气脱硝技术。
其工艺流程主要包括氨水制备、烟气净化系统、SCR反应器和脱硝催化剂等部分。
下面将对其工艺流程进行详细介绍。
首先是氨水制备，氨水是SCR脱硝过程中的还原剂，用于与烟气中的氮氧化物（NOx）发生反应。
一般采用尿素水溶液制备氨水，尿素加水后通过加热反应生成氨水。
具体制备过程中需要考虑尿素的加进量、反应温度、反应时间等因素。
接下来是烟气净化系统。
该系统主要包括除尘、脱硫等装置，通过这些装置可以使烟气净化，去除其中的颗粒物和二氧化硫等污染物。
这是为了保护SCR反应器和催化剂不受污染，提高SCR脱硝效率。
然后是SCR反应器。
SCR反应器是实现烟气脱硝的关键部分，其内装有脱硝催化剂。
烟气在经过预处理后，进入SCR反应器与氨水发生反应。
脱硝催化剂为SCR反应提供了催化作用，使氨水与烟气中的NOx发生还原反应，生成氮气和水。
脱硝催化剂主要采用铜氧化物和钛等金属的复合物。
此外，SCR反应器还需考虑烟气流速、催化剂的分布方式等因素，以确保脱硝反应的高效进行。
最后是脱硝催化剂的再生与更新。
随着SCR反应的进行，脱硝催化剂表面会逐渐积累一些不良的物质，这些物质会影响催化剂的活性，降低脱硝效率。
因此，周期性地对脱硝催化剂进行再生与更新是必要的。
一般通过高温气流进行催化剂的再生，将之前的积累物质烧蚀掉，使催化剂恢复活性。
总结以上，SCR烟气脱硝技术的工艺流程包括氨水制备、烟气净化系统、SCR反应器和脱硝催化剂等部分。
通过这些步骤可以高效地将烟气中的氮氧化物进行还原脱除，达到减少大气污染物排放的目的。
使用SCR技术进行烟气脱硝具有脱硝效率高、操作维护方便等优点，是当前工业烟气脱硝的一种主要技术手段。
选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝原理及工艺图谱介绍
我国出台的环保法规，对NOx减排要求日趋严格，并开始征收排污费 。
“建设资源节约型、环境友好型社会” 。
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全球氮氧化物分布
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氮氧化物（NOx）是酸雨和光化学烟雾污染 致成气体。我国NOx污染日益严重，一些特大型 城市的空气氮氧化物浓度超标，氮氧化物的环境 容量已基本处于饱和状态，一些地方甚至出现光 化理降学，低烟但酸雾 由 雨。 于 强国 度NO家和x虽酸排然雨放对频量率S的O的持2的影续污响增染已加进经，行不SO了大2大减，力排一治对些 地区的酸雨性质已由单一的硫酸型向硫酸－硝酸 复合型转化。电厂作为NOx排放的大户，我国于 2004年1月1日起执行新的《火电厂大气污染物排 放标准》（GB13223—2003），对NOx排放进一 步严格规定；在《排污费征收使用管理条例》中 2020规/6/30定，从2005年7月起对- 6 -NOx征收与SO2相同的排
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dCNO dt
kCNO1CO2 0CNH3 0
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催化剂是SCR法烟气脱硝的关键，理想的催化剂需要满足以下条件：
（1）活性高：燃煤电厂烟气具有量大、浓度低的特点，NOx一般在4001500 mg/Nm3，为满足排放标准的要求，需要达到60~90%的脱硝效率， 即要求催化剂有很高的SCR反应活性；
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SCR法烟气脱硝反应
氨气喷射格栅
入口
NOx
烟气
NOx
NOx
NH3
NOx NH3
NOx
scr工艺脱硝原理
scr工艺脱硝原理SCR工艺脱硝原理一、介绍SCR（Selective Catalytic Reduction）工艺是一种利用氨水或尿素作为还原剂，通过催化剂将NOx转化为N2和H2O的脱硝技术。
该技术具有高效、稳定、可靠等特点，在电力、石化、钢铁等领域得到广泛应用。
二、反应机理1. NOx的生成NOx是指氮氧化物，包括NO和NO2两种。
在燃烧过程中，空气中的氮和氧反应生成N2和O2，但当温度较高时，氮分子会与游离的氧原子相遇形成NO。
此外，在燃料中含有较多的有机物或硫时，也会产生NOx。
2. SCR反应SCR反应是指将NH3或尿素注入到烟道脱硝装置中，与NOx发生化学反应生成N2和H2O。
SCR反应需要催化剂的存在，在催化剂表面上进行。
3. 催化剂常用的SCR催化剂是钒钛催化剂。
该催化剂具有高活性、耐久性好等特点。
在催化剂表面上，NH3或尿素分解为NH2和NH4，NH2与NOx反应生成N2和H2O。
三、工艺流程1. 氨水或尿素的制备氨水或尿素是SCR脱硝过程中的还原剂。
氨水通过合成氨法制备，尿素则通过碳酸二铵和氨水反应得到。
2. 进出口烟气处理进入SCR反应器前，需要对烟气进行预处理。
主要包括除尘、脱硫等工艺。
出口烟气需要再次进行除尘处理，以保证排放标准。
3. SCR反应器SCR反应器是SCR脱硝过程的核心部件。
在该装置中，将制备好的氨水或尿素喷入烟道中，在催化剂表面上与NOx发生化学反应生成N2和H2O。
4. 氨水或尿素喷雾系统在SCR反应器中喷洒氨水或尿素需要使用喷雾系统。
该系统需要保证稳定、均匀的喷洒量，并且能够适应不同温度下的使用。
5. 余热回收系统SCR脱硝过程会产生大量废热，如果不能有效回收利用，则会造成能源浪费。
因此，在SCR脱硝过程中需要设计余热回收系统，将废热回收利用。
四、影响因素1. 温度SCR反应需要在一定温度范围内进行。
通常情况下，SCR反应的最佳温度为250℃~400℃。
选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝原理及工艺图谱介绍
在上述七个步骤中，第（1）和第（7）两步称为外扩散过程； 第（2）和第（6）两个步骤称为内扩散过程；第（3）、（4）和第（5） 是在催化剂表面上进行的化学反应过。
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H
O
O
O V O V5+ O
①
+NH3
H
H
N
H
H
O
O
O V O V5+ O
+1/2O ④
-1/2H2O
②
+NO
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SCR反应历程
上图表示了NH3和NOx在催化剂上主要反应过程为： (1) NH3通过气相扩散到催化剂表面； (2) NH3由外表面向催化剂孔内扩散； (3) NH3吸附在活性中心上； (4) NH3与NOX反应生成N2和H2O； (5) 反应生成物在催化剂表面脱附； (6) N2和H2O通过微孔扩散到催化剂表面； (7) N2和H2O扩散到气相主体。
选择性催化还原法烟气脱硝 机理及催化剂介绍
Selective Catalytic Reduction (SCR)
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※概述 ※SCR法烟气脱硝机理 ※SCR法烟气脱硝催化剂及其性能评价 ※催化剂选择计算 ※瑞基公司催化剂
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概述
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• 全球氮氧化物排放形势，中国尤其严重。
成正比；之后表面活性复合物会快速分解释放出 NV=2和O活H2性O；位最的后再在生O，的完作成用催下化实循现环催。化反剂应表完面全与 O2浓度无关，即与O2浓度成零级反应。
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scr与sncr烟气脱硝的主要工艺
SCR与SNCR烟气脱硝的主要工艺氮氧化物排放标准的日趋严格促使学术界去更加深入地理解NOx的产生机理和减排措施,从而使得工程界有了更为有效的NOx解决方案,而若干脱硝工业装置的成功运行又使得立法越发的完善;从1943年Zeldovich提出热力NO的概念,到1989年一个基于化学反应动力学软件CHEMKIN的包含234个化学反应的NOx预测模型的建立,再到现今计算流体动力学Computational Fluid Dynamics, CFD软件STAR-CD或FLUENT与CHEMKIN的完全耦合解算NOx的生成,无一不给工程界提供了完备的技术后盾;从低氧燃烧、排气循环燃烧、二级燃烧、浓淡燃烧、分段燃烧、低氮燃烧器等各种炉内燃烧过程的改进到现今形式各异的脱硝工艺,立法界、学术界和工程界的交替作用使得脱硝工艺和市场日趋成熟和完善;选择性催化还原法Selective Catalytic Reduction, SCR选择性催化还原法Selective Catalytic Reduction, SCR是指在催化剂的作用下,以NH3作为还原剂,“有选择性”地与烟气中的NOx反应并生成无毒无污染的N2和H2O;其原理首先由Engelhard公司发现并于1957年申请专利,后来日本在该国环保政策的驱动下,成功研制出了现今被广泛使用的V2O5/TiO2催化剂,并分别在1977年和1979年在燃油和燃煤锅炉上成功投入商业运用;SCR目前已成为世界上应用最多、最为成熟且最有成效的一种烟气脱硝技术,其主要反应方程式为：4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O 18NH3+6NO2=7N2+12H2O 2或 4NH3+2NO2+O2=3N2+6H2O 2a选择适当的催化剂可以使反应1及2在200℃～400℃的温度范围内进行,并能有效地抑制副反应的发生;在NH3与NO化学计量比为1的情况下,可以得到高达80％～90％的NOx脱除率;目前,世界上采用SCR的装置有数百套之多,技术成熟且运行可靠;我国电力系统目前最大的烟气脱硝装置——福建后石电厂600MW机组配套烟气脱硝系统采用的就是PM型低NOx燃烧器加分级燃烧结合SCR装置的工艺,其SCR 部分的示意工艺流程如图1所示,主要由氨气及空气供应系统、氨气/空气喷雾系统、催化反应器等组成;液氨由槽车运送到液氨贮槽,输出的液氨经氨气蒸发器后变成氨气,将之加热到常温后送氨气缓冲槽备用;缓冲槽的氨气经减压后送入氨气/空气混合器中,与来自送风机的空气混合后,通过喷氨隔栅Ammonia Injection Grid, AIG之喷嘴喷入烟气中并与之充分混合,继而进入催化反应器;当烟气流经催化反应器的催化层时,氨气和NOx在催化剂的作用下将NO及NO2还原成N2和H2O;NOx的脱除效率主要取决于反应温度、NH3与NOx的化学计量比、烟气中氧气的浓度、催化剂的性质和数量等;图1 SCR工艺流程图Schematic Selective Catalytic Reduction SCR processSCR系统的布置方式有三种,上述后石电厂的布置方式称为高温高尘布置方式,此外还有高温低尘及低温低尘的布置形式;高温高尘布置方式是目前应用最为广泛的一种,其优点是催化反应器处于300～400℃的温度范围内,有利于反应的进行,然而由于催化剂处于高尘烟气中,条件恶劣,磨刷严重,寿命将会受到影响;高温低尘布置方式是指SCR反应器布置在省煤器后的高温电除尘器和空气预热器之间,该布置方式可防止烟气中飞灰对催化剂的污染和对反应器的磨损与堵塞,其缺点是电除尘器在300~400℃的高温下运行条件差;低温低尘布置或称尾部布置方式是将SCR反应器布置在除尘器和烟气脱硫系统之后,催化剂不受飞灰和SO2的影响,但由于烟气温度较低,一般需要气气换热器或采用加设燃油或天然气的燃烧器将烟温提高到催化剂的活性温度,势必增加能源消耗和运行费用;SCR可能产生的问题主要有：1氨泄漏NH3 slip,是指未反应的氨排出系统,造成二次污染,采用合理的设计通常可以将氨的泄漏量控制在5ppm以内；2当燃用高硫煤时,烟气中部分SO2将被氧化生成SO3,这部分SO3以及烟气中原有的SO3将与NH3进一步反应生成氨盐,从而造成催化剂中毒或堵塞;其发生的主要副反应有：2SO2+O2=2SO3 32NH3+SO3+H2O=NH42SO4 4NH3+SO3+H2O=NH4HSO4 5这主要通过燃用低硫煤、降低氨泄漏量或将SCR反应器置于FGD系统后来控制或减少氨盐的生成;3飞灰中的重金属主要是As或碱性氧化物主要有MgO,CaO,Na2O,K2O等的存在会使催化剂中毒或活性显着降低;4过量的NH3可能和O2反应生成N2O,尽管N2O对人体没有危害,但近来的研究成果表明,N2O是造成温室效应的气体之一;其可能发生的反应为：2NH3+2O2=N2O+3H2O 6然而所有这些问题都可以通过选择合适的催化剂、控制合理的反应温度、调节理想的化学计量比等方法使之危害降到最低;SCR技术对锅炉烟气NOx的控制效果十分显着,具有占地面积小、技术成熟可靠、易于操作等优点,是目前唯一大规模投入商业应用并能满足任何苛刻环保政策的控制措施,可作为我国燃煤电厂控制NOx污染的主要手段之一;然而由于SCR需要消耗大量的催化剂,因此也存在运行费用高,设备投资大的缺点,同时对改造机组亦有场地限制,对设计水平提出了更高的要求;选择性非催化还原法Selective Non-Catalytic Reduction, SNCRSCR技术的催化剂费用通常占到SCR系统初始投资的50-60％左右,其运行成本很大程度上受催化剂寿命的影响,选择性非催化氧化还原法应运而生;选择性非催化氧化还原法Selective Non-Catalytic Reduction, SNCR工艺,或被称为热力DeNOx 工艺最初由美国的Exxon公司发明并于1974在日本成功投入工业应用;其基本原理是上述反应1在没有催化剂的情况下可以在900800℃～1100℃这一狭窄的温度范围内进行,而且基本上不与O2作用;SNCR法的还原剂除了NH3以外还可以采用尿素或其它氨基,其反应机理相当复杂;当用尿素作还原剂时其反应方程式可简单表示如下如下：H2NCONH2+2NO+1/2O2=2N2+CO2+H2O 7同SCR工艺类似,NOx的脱除效率主要取决于反应温度、NH3与NOx的化学计量比、混合程度,反应时间等;研究表明,SNCR工艺的温度控制至关重要,若温度过低,NH3的反应不完全,容易造成NH3泄漏；而温度过高,NH3则容易被氧化为NO,抵消了NH3的脱除效果;温度过高或过低都会导致还原剂损失和NOx脱除率下降;通常,设计合理的SNCR工艺能达到高达30-70%的脱除效率,甚至80%的效率亦见文献报道; SNCR可能出现的问题同SCR工艺相似,比如氨泄漏,N2O的产生,当采用尿素作还原剂时,还可能产生CO二次污染等问题;然而通过合理的工艺设计和参数控制,这些隐患均可以降到最小;SNCR与SCR相比运行费用低,旧设备改造少,尤其适合于改造机组,仅需要氨水贮槽和喷射装置,投资较SCR法小,但存在还原剂耗量大、NOx脱除效率低等缺点,温度窗口的选择和控制也比较困难,同时锅炉型式和负荷状态的不同需要采用不同的工艺设计和控制策略,设计难度较大;SCR工艺与SNCR工艺的比较如表1所示;表1 SCR与SNCR工艺比较Table 1 Comparison of SCR and SNCR工艺名称选择性催化氧化还原法SCR 选择性非催化氧化还原法SNCRNOx脱除效率% 70-90 30-80操作温度℃200-500 800-1100NH3/NOx摩尔比氨泄漏ppm <5 5-20总投资高低操作成本中等中等SNCR/SCR联合烟气脱硝技术结合了两者优势,将SNCR工艺的还原剂喷入炉膛,用SCR工艺使逸出的NH3和未脱除的NOx进行催化还原反应;典型的联合装置能脱除84％的NOx,同时逸出NH3浓度低于10ppm;图2给出了SNCR/SCR联合工艺NOx的理论脱除效率曲线,横坐标和纵坐标分别表示单纯采用SNCR或SCR工艺时NOx的脱除效率,从图中可以看出,如果要达到50%的总脱除效率,并假如SNCR的效率为20%,那么SCR的效率只要不低于%就能满足要求;应当指出的是,图2并未考虑低氮燃烧器或燃烧改进引起的氮氧化物脱除,假如该效率以50%计,SNCR和SCR的效率分别为20%和%,那么总的NOx效率将高达75%;该分析方法也同样适合于其它联合工艺效率的估计,然而应当注意的是总的投资成本和运行费用并不一定由于联合工艺的采用而降低,烟气脱硝工艺的选择应根据具体的锅炉型式和负荷、烟气条件和NOx浓度、需要达到的效率、还原剂供给条件、场地条件、预热器和电除尘器情况、FGD装置特点等因素综合考虑,以达到最佳的技术经济性能;图2 SNCR/SCR联合工艺NOx脱除效率SNCR/SCR process NOx control performance。
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SCR烟气脱硝技术工艺流程
SCR反应器通常布置在燃煤和燃油电厂的固态排渣或液态排渣锅炉的烟气下游，位于锅炉出口和空气预热器之间，此时气体温度为300～4000C，是脱硝反应的最佳温度区间，一般利用氨作为反应剂，烟气在进入脱硝反应器之前，首先将NH3和空气的混合气体(氨气5%)导入，氨气由许多精密喷嘴均匀分配在烟气通道的横断面上，烟气由上向下流动，催化剂上表面保持一定的温度，NOx在催化剂表面和氨气反应生成N2和H2O，而作为空气组成部分的N2和H2O对大气不会产生污染。
经过脱硝设备处理后的烟气再经过锅炉尾部空气预热器进入布置在烟气下游的电除尘器或脱硫系统。