尿素水解制氨工艺.ppt

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1、SCR脱硝技术一、氮氧化物的生成机理燃烧形成的NOx可分为燃料型、热力型和快速型。1、燃料型NOx燃烧时，空气中的氧与氮原子反应生成NO，NO在大气中被氧化成毒性更大的NO2。这种燃料中的氮化合物经热分解和氧化反应而生成的NO称为燃料型NOx。。燃烧产生的NOx，其中75~90%是燃料型NOx。2、热力型NOx热力型NOx是指空气中的N2与O2在高温条件下反应生成的NOx。以煤粉炉为例，在燃烧温度为1350℃时，几乎100%是燃料型NOx，但当温度为1600℃时，除了反应温度对热力型NOx的生成有

2、决定性影响外，还和N2浓度以及停留时间有关。过量空气系数和烟气停留时间对热力型NOx的生成有很大影响。3、快速型NOx快速型NOx主要是指燃料中碳氢化合物在燃料浓度较高的区域燃烧时所产生的烃，与燃烧空气中的N2发生反应，形成的CN和HCN化合物继续被氧化而生成的NOx。二、SCR脱硝原理根据NOx还原作用与还原剂的关系可以分为非选择性化还原(Non-SelectiveCatalyticReduction)和选择性催化还原(SelectiveCatalyticReduction)两种。利用NH3做还

3、原剂，在300~400℃温度范围和一定的催化剂（铁、钒、铬、铜、钴或钼等金属氧化物）作用下，使烟气中的NOX还原为无害的N2和H2O。1979年，世界上第一个工业规模的SCR装置在日本电厂投入运行。NH3-SCR过程通常是在空气预热器的上游将还原剂NH3注入含有NOx的烟道气中，随后NOx在催化剂的作用下被还原为N2和水。三、SCR脱硝基本反应方程NOXNH3N2H2O4NO+4NH3+O24N2+6H2O7N2+12H2O6NO2+8NH3副作用方程式SO2+1/2O2NH3+SO3+H2OSO

4、3NH4HSO4基本反应方程式四、SCR脱硝工艺说明典型SCR脱硝工艺流程：还原剂(氨)用罐装卡车运输，以液体形态储存于氨罐中；液态氨在注入SCR系统烟气之前经由蒸发器蒸发气化；气化的氨和稀释空气混合，通过喷氨格栅喷入SCR反应器上游的烟气中；充分混合后的还原剂和烟气在SCR反应器中催化剂的作用下发生反应，去除NOx。典型的烟气SCR系统原理图五、SCR脱硝系统组成反应器/催化剂系统烟气/氨的混合系统氨的储备与供应系统烟道系统SCR的控制系统五、SCR脱硝系统组成1、反应器/催化剂系统主

5、要设备：反应器，催化剂，吹灰器2、烟气/氨的混合系统主要设备：稀释风机，静态混合器，氨喷射格栅（AIG），空气/氨混合器3、氨的储备与供应系统主要设备：卸料压缩机，氨蒸发器（电/蒸汽），氨罐，缓冲罐，稀释槽五、SCR脱硝系统组成4、烟道系统主要设备：挡板（有旁路），膨胀节，导流板，烟道5、SCR的控制系统主要设备：DCS或PLC、仪表、控制阀、盘柜等1、催化剂和模块催化剂作为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。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

6、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，板式蜂窝式催化剂产品2、催化剂模块每个反应器内装填一定体积的催化剂，催化剂装填量的多少，取决于设计的处理烟气量、脱硝效率以及催化剂的性能。催化剂模块是商业催化剂的最小单元结构，若干个催化剂模块组成箱体结构，若干只箱体再组成催化剂层，每个反应器一般由3~4层的催化剂层组成的。催化剂模块是商业催化剂的最小单元结构，以蜂窝催化剂为例，每个模块上开有22×22个气流口。气流

7、孔径的大小取决于锅炉所用燃料的种类。例如，普通的燃煤烟气脱硝催化剂采用的气流孔径为p=7mm，孔壁厚a<1mm。催化剂模块的断面随着设计的情况会出现变化，但长度一般不超过1m。蜂窝式催化剂模块（箱）3、催化反应器3.1、反应器本体催化反应器是一个与尾部烟道相连的安装催化剂和完成脱硝化学反应的装置，燃煤锅炉烟气脱硝的SCR反应器都在很高的位置上垂直放置(燃天然气或燃油锅炉的反应器可以水平放置)。催化反应器通过设计合理的过渡段与烟气管道相连接，保证反应器内催化还原反应充分进行，需要在上游的烟气管道中配

8、置烟气混合装置和转向导流装置。另外还需要在反应器内安装吹灰器，使催化剂保持清洁和反应活性。3、催化反应器催化剂模块固定在反应器中，催化剂的支撑结构在保证牢固的情况下还应注意排列合理，尽量减少对烟流的阻碍，以及避免产生涡流出现烟气回流。反应器的本体由若干层催化剂层和承载催化剂的烟道壳体构成，反应器的本体是实现烟气中氮氧化物降解的场所。SCR反应器体积大小是根据烟气条件、烟气粉尘量、燃烧介质元素成分、烟气流量、NOx进口浓度、脱硝效率、SOX浓度、反应器压降、使用寿命等决定的。SCR反