18-07-6 來源: RCO催化燃燒設備,粉塵治理設備,環保設備廠家-鄭州騰達機械
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隨著工業經濟的發展,鋼鐵行業也得到了很大的發展,燒結煙氣中含有氮氧化物,它們大量排放到大氣中,不僅形成酸雨,破壞臭氧層,還導致溫室效應致使全球變暖。要想降低碳氧化物的排放就需要在燒結操作中加入脫硝工藝,目前來說主要有四種脫硝工藝,各有特點。
這項工藝的原理是通過液相氧化還原吸收來達到脫硝的目的,氧化步驟主要選擇具有強氧化性的物質來把一氧化氮氧化成高價態的氮氧化物,一般來說是二氧化氮,吸收步驟主要是利用脫硫產生的亞硫酸鹽將高價態的氮氧化物還原吸收,使得其最終通過氮氣的形式脫離。
燒結煙氣中NO占NOX總量的90%以上,所以脫硝的目的主要就是去除煙氣中的NOX,而NO對于水的溶解度比較低,如何提高NO在溶液中的溶解度是提高燒結煙氣脫硝效率的關鍵技術。
這項工藝的原理是通過臭氧作為一種強氧化劑來達到脫硝的目的,煙氣中NOx的主要組成是NO,NO難溶于水,反應活性較差。而臭氧作為一種強氧化劑,可以容易的將NO氧化成高價態的NO2、N2O3、N2O5等,且溶于水生成HNO2和HNO3,溶解能力大大進步,從而可與后期的SO2同時被吸收,達到同時脫硫脫硝的目的。
低溫條件下臭氧與NO的關鍵反應如下:
NO+O3——NO2+O2
NO2+O3——NO3+O2
NO3+NO2——N2O5
O3對NO按照逐級氧化過程進行,摩爾比(03/NOx)是指O3與NOx之間摩爾數的比值,它反映了臭氧量相對于NOx量的高低。NOx的氧化率隨摩爾比的升高而上升。
SCR為選擇性催化還原技術。其操作工藝是在催化劑作用下,在燒結煙氣中噴入氨,并產生反應。選擇性催化還原法的脫硝效率是比較高的,最高可以達到90%,目前主要應用在日本、德國、北歐等國家與地區的燃煤電廠。脫硝反應的產物是氮氣和水。SCR催化劑分為高溫催化劑和低溫催化劑,其對應的反應溫度窗口為270~400℃和200~260℃。選用條件主要是依照煙氣的SO2濃度,在反應溫度較低時,由于亞硫酸氫銨在催化劑表面凝結堵塞催化劑的微孔而導致催化劑的活性降低甚至導致催化劑中毒。
選擇性催化還原技術(SCR)的整體運行性較為穩定,可以依照環保標準運行。對于選擇性催化還原技術(SCR)的投資比較高,而且脫硝效率的高低與投資造價有之間關系。
選擇性催化還原技術(SCR)應用在燒結機煙氣時,可以有兩種工藝供選取。其一,要先進行煙氣脫硝再脫硝的工藝,在加熱裝置中的燒結煙氣加熱至300℃,隨后用選擇性催化還原技術脫硝,隨后利用換熱裝置進行降溫,煙氣達到降溫要求后,利用脫硝裝置進行凈化,從煙囪中排出。其二,先利用半干法對燒結煙氣脫硫,在SO2低于30mg/m3后,在利用加熱裝置加熱至200℃,然后進行選擇性催化還原技術進行脫硝,隨后用換熱裝置回收余熱,用煙囪將凈化的煙氣排出。
(1)變溫吸附性能,在低溫時吸附氣體中SOx(SO2、SO3),吸附態的SO2在煙氣中氧氣和水蒸氣存在的條件下被氧化為H2SO4,并被儲存在活性焦孔隙內。再進行高溫解吸將活性焦所吸附的H2SO4活性焦反應還原為SO2,同時硫酸銨會受熱發生分解,SO2回收利用,活性焦恢復吸附性能后可循環使用。活性焦的加熱再生反應相當于對活性焦進行再次活化,活性焦的吸附和催化活性不但不會降低,還會有一定程度的提高;
(2)活性焦還具有催化活性,通過向煙氣中噴入氨后,在活性焦的吸附、催化作用下氨與NOx(NO、NO2)發生選擇性催化還原反應生成氮氣和水,可大幅度降低煙氣中NO含量,實現煙氣高效脫硝。
5. SNCR脫銷工藝
SNCR(選擇性非催化還原selective non-catalytic reduction)脫硝技術是在不使用催化劑的情況下,在適合脫硝反應的“溫度窗口”內噴入還原劑,將煙氣中的氮氧化物還原為無害的氮氣和水。該技術常用于燃煤鍋爐煙氣脫硝,一般采用爐內噴液氨、尿素或氫氨酸作為還原劑,直接噴入爐膛溫度為850-1250℃的區域,迅速熱分解成NH3或氨基物質,與煙氣中的氮氧化物(NOx)反應生成氮氣、二氧化碳和水,在鍋爐內燃燒中盡量避免氮氧化物的生成,以此達到鍋爐煙氣脫硝的目的。
為了提高脫硝效果,騰達機械設計的SNCR脫硝系統采用模塊化管理,包括計量混合模塊、泵輸送模塊、噴射模塊、控制模塊等,充分結合鍋爐燃燒方式、煙氣再循環(如果采用)、爐膛過剩空氣、初始或基線氮氧化物濃度、爐膛煙氣溫度分布、爐膛煙氣流速分布等相關因素,科學合理的分布噴槍位置,以達到最有效的脫硝效果。整套設備結構緊湊、占地面積小、便進行安裝和運行維護,大大降低投入和運行成本。
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