理论脱硝催化剂体积计算
理论脱硝催化剂体积计算
SCR 设计计算入口烟气量约为Q =200000Nm3/h ；NOx 浓度300mg/m 3烟气入口温度T =367.8℃，多数催化剂在此温度范围内有足够的活性。
1. 基本的设计计算锅炉的蒸汽量：220t/h锅炉的烟气量：200000Nm3/h功率 B MW =60MW反应器烟道入口处NOX 浓度 NO Xin =295mg/Nm ³；反应器烟道出口处NOX 浓度 NO Xout =75mg/Nm ³；反应摩尔比常数 ASR =0.803。
理论催化剂体积计算：式中，catalyst Vol —理论催化剂体积，ft 3 adj η—调整效率，得：0.2809(1.058)adj ηη=+⨯0.2869(1.0580.8)=⨯⨯ 1.133= sdjslip —调整氨逃逸率， 得：1.2835(0.0568)sdj sdj slip slip =-⨯0.2835(0.05670.003)=⨯⨯ 1.28= XadjNO —调整NO X 浓度， 得：0.1542(0.3208)Xadj Xin NO NO =+⨯ 0.1524(0.32080.71)=+⨯ 1.08= adj S —调整硫含量，S —烟气中硫含量 ，mg/Nm 3，得：0.9636(0.0455)adj S S =+⨯ 0.9636(0.04550.27)=+⨯0.9759= adj T —调整温度，F ， 得：5215.16(0.03937720)(2.7410720)adj T -=-⨯+⨯⨯=5215.16(0.03937720)(2.7410720)--⨯+⨯⨯得： 理论催化剂断面面积计算，得： 反应器断面面积计算，得：设反应器长L=3m ，则： W —反应器宽，得： 催化剂层数计算，得： 取圆整层为3层。
单层催化剂高度计算，得：反应器催化层数计算式中，total n —催化剂总层数 emptyn —预留催化剂层数，取1 得：反应器总高度计算，得：32.81 1.0682.81133 1.133 1.28 1.080.9759217.2adj catalyst B adj sdj Xadj adj SCR T Vol Q slip NO S n m η=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=。
脱硝催化剂体积
脱硝催化剂体积如下：
脱硝催化剂体积的大小因其应用场景、材质和设计要求不同而有所变化，无法一概而论。
在实际应用中，需要根据具体的工艺流程、排放标准和设备性能等因素进行计算和确定。
通常情况下，脱硝催化剂体积较大，需要占用一定的场地，并且需要定期更换，因此在设计和使用时需要进行充分考虑，确保其达到预期的减排效果并具有较好的经济性和可行性。
如果您有具体的脱硝催化剂技术参数，我可以帮您计算出其体积大小。
20160104氨水脱硝工艺计算
16.600 7.800 62400.000
求解运行费用参数 20%氨水费用 去盐水费用 电费 维修费用 人工费 处理前排污费 处理后排污费 减免排污费 年运行费用 脱除NOx单价费用
年总费用
单位 元/y 元/y 元/y 元/y 元/y 元/y 元/y 元/y 元/y 元/t
年去盐水需求量
t/y
电气负荷总装机容量
kw
电气设备单位时间耗电量 kwh
电气设备年耗电量
kwh
146826.241
50.000 58.730 29.365 29.365 25.933
129.665
0.140
3.372
28.321 20%预留量
0.421
3.372 469.844 234.922 234.922 207.464
m2
0.916
催化剂理论总截面积
m2
数值 表征烟气在SCR反应器内停留时
0.621 间 25.315 17.552 表征烟气掠过催化剂表面的速度 0.030 833.000 240.000
60.000 4.000 7.290 12.153 18.752
0.000
0.000 业主自备
0.000
0.000 业主自备
5.500 0.550
0.200 1台 0.550 1用1备
0.750 2.000 3.500
0.750 1用1备 1.500 整体估算 3.000 整体估算
3.000 800.000
1.800 整体估算
5.000 0.700
1200.000
已知参数
单位 数值
催化剂理论体积反应器等计算
纵梁宽度
mm
纵梁间距
m
纵梁数量
个
纵梁重量
整流格栅（含支撑）
t
3 300 1.5 6 0.85 8.4
约8.4t
喷氨格栅设计流程
喷氨格栅 喷氨格栅体积流量 喷氨格栅体积流量 喷氨格栅总管流速 喷氨格栅总管计算管径 喷氨格栅总管选择管径 喷氨格栅总管选型管径 总管壁厚 喷氨格栅总管长度 总管封板重量 总管计算重量 支管间距 支管数量 支管流速 喷氨格栅支管计算管径 喷氨格栅支管选型管径 支管壁厚 单支支管长度 支管封板总量 支管总重
0.77
反应器宽度的系数？？？
t
0
t
0.03
50米区域
总管与支管重量
t
估算总支官重量
喷嘴
喷嘴数量
n
喷嘴喷射高度
h
喷射速率
m/s
0.45 0.7
1.5 约0.7t
反应器重量（壳体、整流、支撑）
反应器膨胀节横截面规格 7.8×3 反应器设计长 反应器设计宽 反应器设计高
反应器规格描述
反应器入口膨胀节描述
t
预装催化剂体积
m³
预装催化剂的总面积
㎡
预装催化剂总重
t
反应器尺寸
A
m
反应器尺寸
B
m
反应器横截面积
㎡
校核反应器空塔流速
m/s
校核反应器空塔流速
m/s
催化剂流通截面积
㎡
催化剂孔道内速度
m/s
单层体积空速
h-1
面速度
m/h
初装催化剂体积
m³
1 系数
初装催化剂估算体积
m³
初装催化剂重量
烟气脱硝(SCR)技术和相关计算
6.氨消耗量的粗略计算
假设锅炉排放NOx浓度为400mg/m3,将锅炉NOx 排放浓度视为NO浓度和NO2浓度之和计算的氨 消耗量。
4NO + 4NH3 + O2→ 4N2+ 6H2O （1） 2NO2 + 4NH3 + O2→ 3N2 + 6H2O （2）
C NO+C NO2 = 400
(1)
4.2 SCR技术原理
作选为择还性原催剂化，还在原金法属（催SC化R技剂术作）用是下以，氨将（NONxH的3） 还原成无害的N2和H2O。 NH3有选择的与烟气中 NOx反应，而自身不被烟气中的残余的O2氧化， 因此称这种方法为“选择性”。 有氧条件下反应式如下：
4NO + 4NH3 + O2→ 4N2+ 6H2O 2NO2 + 4NH3 + O2→ 3N2 + 6H2O
4. 烟气脱硝SCR工艺
目前世界上使用最广泛的方法是选择性催化还原法(SCR) 和选择性 非催化还原(SNCR) 。 • SCR技术：选择性催化还原法（SCR为Selected Catalytic Reduction英文缩写） • SNCR技术：选择性非催化还原法（SNCR英文缩写为Selected Non-Catalytic Reduction英文缩写） • SNCR/SCR混合法技术：选择性非催化还原法和选择性催化还原 法的混合技术
烟气脱硝（SCR）技术及相关计算
内容目录
1. 火电厂烟气脱硝基本概念 2. 氮氧化物生成机理 3. 减少氮氧化物排放的方法 4. 烟气脱硝SCR工艺 5. 运行注意事项 6. 氨消耗量的粗略计算
1. 火电厂烟气脱硝基本概念
烟气脱硝是NOx生成后的控制措施，即对燃烧后产生 的含NOx的烟气进行脱氮处理的技术方法。
催化剂选型计算与工程配合介绍
、灰分等影响。
3
影响因素
在设计选型过程中，影响催化剂体积量的因素有：
1、脱除NOx的量
2、CaO含量 3、灰分
4、年利用率
5、设计温度 6、烟气流速
7、选取的余量
4
影响因素
1、脱除NOx量
5
影响因素
2、CaO含量
催化剂选型计算与工程 配合介绍
Hale Waihona Puke 要内容内 容一、 名词介绍 二、 体积量影响因素 三、 催化剂选型计算
四、 工程配合
2
名词介绍
催化剂活性（K） 催化剂促使还原剂与氮氧化物发生化学反应的能力。
K=1/2ln(MR/(MR-η)(1- η)) ×AV
MR：氨氮摩尔比 η： 脱硝率
AV：催化剂表面烟气流速
3） 密封的尺寸与反应器总体尺寸是否对应；
4） 安装小车的轴间距与现场铺设轨道是否对应。
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6
影响因素
3、灰分
7
影响因素
4、年利用率
8
影响因素
5、设计温度
9
影响因素
6、烟气量
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催化剂选型计算
1、原来两层，直接加一层就能满足。
2、原来两层，加一层仍不满足。
方案1、前两层中一层/两层，再生后加一层； 方案2、直接换两层； 注意的问题：可再生催化剂的比例； 再生后可达到原来活性程度； 需要补充的催化剂的 体积量。 3、直接两层再生。
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工程配合
1、初设阶段 需工程提供资料： 1）可研报告/脱硝寻资单（含所需的脱硝设计参数
等）；
2） 脱硝反应器催化剂支撑梁布置图。 出具资料： 1）催化剂参数表（含体积量、压降、流速等具体参 数）。
SNCR脱硝相关计算
有一日产2500吨水泥熟料生产线，已知窑尾烟气量V0=280 000Nm3/h（温度T0,压力P0,密度ρ,0，各物质体积分数：y co2,y N2,y H2O,y O2,…），NO X含量800mg/Nm3(NO占92.5%,NO2占7.5%)。
计划才采用SNCR技术经行烟气脱硝，脱硝率η＝60%，脱硝剂采用ω＝25%氨水（相对密度0.9070,），基准态下氨的逃逸率γ=5ppm。
问（1）正常运行下每小时氨水用量；（2）正常运行下能耗增加量，（假定原煤热值5500kCal/kg）。
解：（1）主反应方程式表达式：副反应方程式表达式：假定氨水输送过程中没有损失，氨水全部气化，氨气在窑尾气中按气体比例发生式—（1）、式—（2）反应，无其他副反应发生。
理论氨水用量计算：方法一、化学方程式法①NO X排放量计算：合每小时NO X排放224千克NO排放量M NO＝224kg/h×92.5%＝207.2kg/hNO2排放量M NO2＝224kg/h×7.5%＝16.8kg/h②NO X处理量计算：NO处理量M NO’＝ M NO×η＝207.2kg/h×60%＝124.32kg/hNO2处理量M NO2’＝ M NO2×η＝16.8kg/h×60%＝10.08kg/h③氨用量计算：参与NO反应氨用量计算参与NO2反应氨用量计算逃逸氨量计算m3＝V0×γ＝280 000Nm3/h×5mg/Nm3×10-6kg/mg＝1.40kg/h理论氨用量m＝m1＋m2＋m3＝70.45kg/h+7.45kg/h＋1.40 kg/h＝79.30kg/h ④理论氨水用量计算M＝m÷ω＝79.30kg/h÷25%＝317.20kg/h方法二、公式法尾气中NO、NO2浓度计算800×92. 5%＝740mg/Nm3800×7.5%＝60mg/Nm 3理论NH 3/NO x 比计算 另K=n （NH3）/n (NOx)理论氨用量计算理论氨水用量计算小结：实际运行中，总会伴随副反应的发生，假定副反应氨损在5%，实际25%氨水用量在334kg/h 左右，合0.37m 3/h 。
SCR SNCR脱硝全部计算公式
Pa101325.00 0理想气体标态摩尔体积T0K273.15理想气体标态摩尔体积V0m3/kmol22.40干空气成分N2%(V)79.00O2%(V)21.00摩尔质量H2O kg/kmol18.02 N2kg/kmol28.01 O2kg/kmol32.00 CO kg/kmol28.01 CO2kg/kmol44.01 SO2kg/kmol64.06 SO3kg/kmol80.06 HCl kg/kmol36.46 HF kg/kmol20.01 NO kg/kmol30.01 NO2kg/kmol46.01 N2O kg/kmol44.01 NH3kg/kmol17.03 Hg kg/kmol200.59 CO(NH2)2kg/kmol60.06生成焓H2O kJ/kmol(241781.79) CO2kJ/kmol(393418.30) NH3kJ/kmol(45679.19) CO(NH2)2kJ/kmol(245433.62)比热H2O kJ/(kg*K) 4.20 NH3kJ/(kg*K) 4.61 CO(NH2)2kJ/(kg*K) 2.10溶解热CO(NH2)2-H2O kJ/kg241.60输入条件SCR/SNCR脱硝 beta版XX 2014 XXX原烟气参数流量Nm3/h（w.）130000.00温度°C370.00压力（绝对）Pa101325.00原烟气成分H2O%(V.,w.)10.00O2%(V.,dr.) 6.00 CO%(V.,dr.)0.00 CO2%(V.,dr.)15.00 SO2mg/Nm3(dr.)3000.00 SO3mg/Nm3(dr.)300.00 HCl mg/Nm3(dr.)50.00 HF mg/Nm3(dr.)20.00 NO mg/Nm3(dr.)475.00 NO2mg/Nm3(dr.)25.00 N2O mg/Nm3(dr.)0.00 NH3mg/Nm3(dr.)0.00 Hgμg/Nm3(dr.)0.00二恶英μg/Nm3(dr.)0.00尘mg/Nm3(dr.)50.00污染物脱除率CO x%(mol)0.00 SO x%(mol)0.00 HCl%(mol)0.00 HF%(mol)0.00 NO x%(mol)70.00汞%(mol)0.00二恶英%(mol)0.00尘%(mol)0.00 SO2/SO3转化率%(mol) 1.00大气温度°C20.00压力（绝对）Pa101325.00相对湿度%66.00还原剂温度°C100.00压力（相对）Pa4000.00 H2O%(V.,w.)12.50 N2%(V.,w.)63.20 O2%(V.,w.)16.80 CO2%(V.,w.) 2.50 NH3%(V.,w.) 5.00 NH3/NO x比1 1.02催化剂活性系数m/h 6.10比表面积m2/m3503.00视比重kg/m3300.00线速度m/s 6.00温降℃ 2.50计算过程SCR/SNCR脱硝 beta版XX 2014 XXXNH3需求量kg/h21.53需求量kmol/h 1.26需求量Nm3/h28.32限制浓度%(V.,w.) 5.00 CO(NH2)2需求量kmol/h0.63尿素分解第1步CO(NH2)2+H2O→CO2+2NH3(2438.73)kJ/kmol参与CO(NH2)2kmol/h0.63H2O kmol/h0.63消耗CO(NH2)2kmol/h0.63H2O kmol/h0.63剩余CO(NH2)2kmol/h0.00H2O kmol/h0.00生成CO2kmol/h0.63NH3kmol/h 1.264299976化学热Q kJ/h-1541.645232分解气分解前分解后合计kmol/h 2.74 3.37 H2O kmol/h 2.11 1.48 N2kmol/hO2kmol/hCO2kmol/h0.63 NH3kmol/h 1.26 CO(NH2)2kmol/h0.63大气含湿量温度°C20.00饱和水蒸气分压Pa#NAME?相对湿度%66.00水蒸气分压Pa#NAME?大气压Pa101325.00水蒸气摩尔比1#NAME?稀释空气合计Nm3/h490.8820737H2O Nm3/h#NAME?N2Nm3/h#NAME?O2Nm3/h#NAME?结束SCR/SNCR脱硝 beta版XX 2014 XXX。
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SCR 设计计算
入口烟气量约为Q =200000Nm3/h ；NOx 浓度300mg/m 3烟气入口温度T =367.8℃，多数催化剂在此温度范围内有足够的活性。
1. 基本的设计计算
1.1.1基本设计计算
锅炉的蒸汽量：220t/h
锅炉的烟气量：200000Nm3/h
功率 B MW =60MW
反应器烟道入口处NOX 浓度 NO Xin =295mg/Nm ³；
反应器烟道出口处NOX 浓度 NO Xout =75mg/Nm ³；
反应摩尔比常数 ASR =0.803。
理论催化剂体积计算：
2.81adj
catalyst B adj sdj Xadj adj SCR T Vol Q slip NO S n η=⨯⨯⨯⨯⨯⨯
式中，
catalyst Vol —理论催化剂体积，ft 3
adj η—调整效率，
得：0.2809(1.058)adj ηη=+⨯0.2869(1.0580.8)=⨯⨯ 1.133= sdj slip —调整氨逃逸率，
得： 1.2835(0.0568)sdj sdj slip slip =-⨯0.2835(0.05670.003)=⨯⨯ 1.28=
2 / 3
Xadj NO —调整NO X 浓度，
得： 0.1542(0.3208)Xadj Xin NO NO =+⨯ 0.1524(0.32080.71)=+⨯ 1.08= adj S —调整硫含量，S —烟气中硫含量 ，mg/Nm 3，
得：0.9636(0.0455)adj S S =+⨯ 0.9636(0.04550.27)=+⨯0.9759= adj T —调整温度，F ， 得：
5215.16(0.03937720)(2.7410720)adj T -=-⨯+⨯⨯
=5215.16(0.03937720)(2.7410720)--⨯+⨯⨯
1.068=
得：
理论催化剂断面面积计算，得：
反应器断面面积计算，得：
设反应器长L=3m ，则：
W —反应器宽，得：
催化剂层数计算，得： 3
2.81 1.068
2.81133 1.133 1.28 1.080.97592
17.2adj catalyst B adj sdj Xadj adj SCR
T Vol Q slip NO S n m η=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=21660
74005
1660
7.17catalyst q
A m =
⨯=⨯=SCR catalyst
1.151.157.17
2
8.25A A m ==⨯=SCR
8.25
3
2.75A w l m
===catalyst
layer layer catalyst
'17.2
3.10.3057.17
2.54Vol n h A =⨯=⨯⨯=
3 / 3
取圆整层为3层。
单层催化剂高度计算，得：
反应器催化层数计算 total layer empty n n n =+
式中， total n —催化剂总层数
empty n —预留催化剂层数，取1 得： 反应器总高度计算，得：
catalyst
layer layer catalyst 0.305
17.2
0.305
37.171.1Vol h n A m =+⨯=+⨯=total layer empty 314n n n =+=+=SCR total 1layer 2()4(0.7 1.1)0.88h n C h C m =++=⨯++=。