氮氧化物减排与烟气脱硝技术

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1、氮氧化物减排与烟气脱硝技术07级环境工程本科二班杜宇学号：0705410228摘要：我国是世界首屈一指的煤炭生产和消费大国，遭受煤烟型大气污染的长期困扰，为了推进氮氧化物减的排与烟气脱硝的措施，对烟气脱硝技术进行研究。丹阳湖无的防治原则：首先，要在燃烧前和燃烧中用足各种减排措施，然后再适当采用末端控制技术——烟气脱销。烟气脱硝的工艺技术有很多，有干法、湿法，也有氧化法、还原法。烟气脱硝技术的核心是催化反应，既需要消耗大量氨的还原剂，又要消耗安规的催化剂。因此，现代环境科技致力于研发低费用、低成本的氮氧化物减排与烟气脱硫技术，主要在以下四个方面：低氮氧化物燃烧技

2、术及燃烧器；廉价易取的催化剂及其国产化；替代氨的还原剂；双脱技术。关键词：氮氧化物烟气脱销SCRSNCR组合法双脱技术NOX物理化学性质决定了它不能采取与治理SO2相同的办法加以控制，但总的来说也分为干法和湿法两大类。化学机理则是氧化还原反应，一是将NO氧化成NO2，然后通过吸收进行回收，另一种则是借助催化剂，将NOX还原成无害的氮气。湿式吸收法是用水或酸、碱、盐的水溶液吸收废气中的NOX。按照吸收剂的种类可分为水吸收法、酸吸收法、碱吸收法、氧化-吸收法、吸收还原法及液相络合法等，这些方法比较适合工业生产废气的处理。对于燃烧烟气，在控制NOX排放上有两种途径：

3、一是在锅炉燃烧中控制燃料的燃烧，减少NOX的生成；另一种是对烟气进行处理，消除烟气中的NOX。根据燃烧过程NOX的生成和破坏的机理和特点，不难看出，NOX的生成与燃烧方式和工况有关，器生成量取决于温度水平，此外还与空燃比、传热、煤种以及燃料、空气和燃烧中间产物的混合程度有关。因此，可以通过改善燃烧方式、改变锅炉运行条件等措施，降低NOX的生成量，即降低NOX燃烧技术，达到一定的减排目标。燃烧烟气系指燃烧过程中产生的含NOX的烟气，其中的NOX以NO2为主，同时还因燃料和燃烧过程的不同而有其他组分，例如以煤和柴油为燃料时产生大量的SO2和烟尘，以及少量的SO3，

4、在循环流化床锅炉条件下可能产生少量的N2O，垃圾焚烧炉的烟气则包括更复杂的有害成分，如氯化物、SOX、氟化物及有机气体等。因此，必须针对性的采取有效控制措施达到减排的目的。目前，锅炉烟气采用的干式脱硝净化工艺，绝大多数是选择催化还原法（SCR）。SCR的反应机理比较复杂，化学过程的实质是以氮为还原剂，在一定温度和催化剂的作用下，有效的将烟气中的NOX还原成N2.在火电厂安装SCR装置，一般有三种方式：（1）高温高尘式，SCR位于锅炉烟气与空气预热器之间。（2）高温低尘式，SCR位于高温电除尘器（ESP）之后。（3）低温低尘式，SCR位于烟气脱硫装置（FGD）之

5、后。上述三种布置方式决定SCR的运行工况条件有所不同，果然有利弊。后两种布置方式的优点是催化剂不受飞灰的影响。若SCR反应器置于FGD系统之后，催化剂还少受或不受SO3等气态毒物的影响，但由于烟温太低，需设法将烟气温度提高到催化还原反应所必须的温度。此外，还有选择性非催化还原法（简称SNCR）。SCNR脱硝技术是吧炉膛作为反应器，将NH3或氨基还原剂直接喷入炉膛温度900~1100度的区域，后者迅速热分解成NH3，NH3与烟气中的NOX反应生成N2。该方法不用催化剂，反应温度较高，脱硝效率较低，一般不超过百分之六十，而且还原剂消耗量大，故虽有诱人之处，也有严重

6、不足。SNCR系统比SCR简单，很适合于现有锅炉的加装改造。典型的SNCR工艺布置由还原剂贮槽、还原剂多层喷入装置和与之配套的控制仪表组成。还原剂贮运和操作系统与SCR系统的相似，但所需要的还原剂量比SCR工艺的多。从SNCR逸出的氨可能来自两种情况，一是因喷入点温度低影响氨与NOX的反应：另一种是喷入的还原剂过量，导致还原剂不均与分布。由于不可能及时得到有效喷入还原剂的反馈信息，所以控制SNCR体系中的氨的逸出是相当困难的，但通过在出口设置NH3检测仪可以得到改善。组合法（SNCR/SCR）是SNCR的还原剂直喷炉膛技术同SCR利用逸出氨进行催化反应结合起来

7、，从而进行两级脱硝。它是把SNCR工艺的低费用特点同SCR工艺的高脱销率及低的氨逸出率有效结合。理论上，SNCR在脱除部分NOX的同时也为后面的SCR脱除更多的NOX提供了所需的氨。在组合工艺中，至关重要的问题是使氨与烟气充分混合。控制氨的分布以适应NOX分布的变化是非常困难的。并且锅炉越大，这种分布就越差。如果SCR催化剂上的氨得不到充足的NOX，那么一部分氨没发生反应就通过了催化剂；相反，或者局部高浓度NOX烟气中没有充足的氮，则在这些催化区域中没有NOX还原反应发生。结果是脱硝效率下降和排气逃逸氨增加。组合工艺脱硝率是SNCR工艺特性、氨的喷入量及扩散速

8、率和SCR催化剂体积的函数。要达到百分