脫硝是煙氣治理環(huán)節(jié)中重要環(huán)節(jié),目前比較成熟和常用的脫硝工藝主要有SCR和SNCR兩種工藝。因?yàn)槊撓醮呋瘎┑氖褂茫沟茫樱茫业拿撓跣蔬h(yuǎn)高于SNCR。本文主要介紹SCR脫硝系統(tǒng)組成及影響脫硝效率的因素。
SCR脫硝系統(tǒng)組成
SCR脫硝系統(tǒng)一般由氨的儲(chǔ)存系統(tǒng)、氨與空氣混合系統(tǒng)、氨氣噴入系統(tǒng)、反應(yīng)器系統(tǒng)、檢測(cè)控制系統(tǒng)等組成。
影響脫硝效率的因素
1)煙氣溫度
溫度偏低運(yùn)行時(shí),煙氣中的銨鹽、硫酸、水和其他凝結(jié)物低于各自的露點(diǎn)溫度,催化劑會(huì)將其吸入孔內(nèi),溫度升高時(shí),這些物質(zhì)蒸發(fā)將導(dǎo)致催化劑孔內(nèi)壓力增大,產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力可能造成催化劑損壞。低溫也會(huì)導(dǎo)致硫酸銨的生成增加堵塞的幾率。溫度偏高,催化劑會(huì)燒結(jié),導(dǎo)致催化劑比表面下降,活性降低,甚至失活。
2)NH3/NO2
氨的逃逸率增加,在降低脫硝率的同時(shí),也增加了凈化煙氣中未轉(zhuǎn)化NH3 的排放濃度,進(jìn)而造成二次污染。一般在設(shè)計(jì)過(guò)程中,NH3/NO的值控制在0.8~1.2的范圍內(nèi)比較合適,并且結(jié)合機(jī)組負(fù)荷的變化而變化。
3)入口NO2濃度
催化劑體積一定的情況下,隨著入口氮氧化物濃度的升高,催化劑孔道內(nèi)的負(fù)荷是逐漸增大的,這就會(huì)導(dǎo)致催化劑的脫硝效率下降。
4)空速
空速=標(biāo)況煙氣量/催化劑體積在催化劑體積一定的情況下,空速是一個(gè)定值,空速一般是3000-5000h-1
5)停留時(shí)間
停留時(shí)間即氮氧化物在催化劑活性位點(diǎn)上與活性物質(zhì)的反應(yīng)時(shí)間。時(shí)間過(guò)短,氮氧化物脫除力度不夠,脫硝效率下降;時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)阻止其他氮氧化物與活性位點(diǎn)結(jié)合反應(yīng),脫硝效率下降。
6)煙氣均勻混合程度
SCR工程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是達(dá)到NH3與NOx的最佳的湍流混合。因此,脫硝反應(yīng)物必須被霧化并與煙氣盡量混合,以確保與被脫除反應(yīng)物有充足的接觸?;旌嫌蓢娚湎到y(tǒng)通過(guò)向煙氣中加壓的氣態(tài)氨完成。噴射系統(tǒng)控制噴入反應(yīng)物的噴入量、噴射角、速度和方向。一般系統(tǒng)用蒸汽或空作為載氣,用以增加穿透煙氣的能煙氣和氨在進(jìn)入SCR反應(yīng)器之前進(jìn)行混合,如果混合不充分,NO還原效率降低,SCR設(shè)計(jì)必須在氨噴入點(diǎn)和反應(yīng)器入口有足夠的管道長(zhǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)混合。