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再(zài)生資源冶(yě)煉煙氣幹法脫(tuō)硝淨化技術與濕法煙氣(qì)脫硝技術相(xiàng)比,幹法煙氣脫硝技術的主要優點是:基(jī)本投資低,設備及工藝過程簡單,脫除NOx的效率也(yě)較高,無廢水和廢棄物處理,不易造成二(èr)次汙染。 主要的技術有以下幾個方麵。 1、選擇性催化還原(SCR)脫硝(xiāo) SCR(Selective Catalytic Reduction)由美國Eegelhard公司發明並於1959年申請專利。SCR脫硝原理是利用NH3和催化劑(jì)(釩、鉻(gè)、鈷或鉬等堿金屬)在溫度(dù)為200-450℃時將NOx還原為N2。由(yóu)於NH3具有選(xuǎn)擇性,隻與NOx 發生反應,基本不與O2; 反應(yīng),所以稱為選(xuǎn)擇性催化還原脫硝。 SCR法中催化(huà)劑的(de)選取是關鍵。對(duì)催化劑的要求是活性高(gāo)、壽(shòu)命長、經濟性好(hǎo)和不(bú)產生二次(cì)汙染。在以氨為還原劑來還原NOx時,雖然過程容易進行,銅、鐵、鉻、錳等非貴金屬(shǔ)都可起到有效的催化作用,但因煙氣中含有SO2、塵粒和水霧,對催化反應和催化劑(jì)均不利,故(gù)采用銅、鐵等金屬作為催化劑的SCR法必須首先進行煙氣除塵和脫硫;或者是選用不易受肮髒煙氣汙(wū)染和腐蝕等影響的,同時要具有一定的活(huó)性和耐受一定溫度的催化劑,如二氧化鈦為基體的堿(jiǎn)金屬催化劑,其最佳(jiā)反應(yīng)溫度為300-400℃。 SCR法是國際上應用最多、技術最成熟的一種煙氣脫硝技術。該法的優(yōu)點是:由於使(shǐ)用了催化劑,故反應溫度較低;淨化(huà)率高,可達85%以上;工藝設備緊湊,運行(háng)可靠;還原後的氮氣(qì)放空(kōng),無二(èr)次汙染。但也(yě)存在一些明顯的缺點:煙氣成分複雜,某(mǒu)些汙染物(wù)可使催化劑中毒;高分散度的粉塵微粒可覆蓋催化劑的表麵,使其(qí)活性下降;係統中存在一些未反應(yīng)的NH3和煙氣(qì)中的SO2作用,生成(chéng)易腐蝕(shí)和(hé)堵塞設備的NH4HSO4和(NH4)2SO4,同時還會降低氨的利用率;投資與運行(háng)費用較高。 2、選擇性非(fēi)催化氧化還原(yuán)(SNCR)脫硝 SCR技術的催(cuī)化劑費用通常占到SCR係統初始投資的50-60%,其運行成本在很大程度上受催化劑壽命的影(yǐng)響。因此,選擇性非催(cuī)化氧化(huà)還原法(Selective Non-Catalytic Reduction,SNCR)應運而生。其基本原理是(shì)把含有(yǒu)NHx基的還原劑(如氨、尿素)噴入爐膛溫度(dù)為 800-1100℃這一狹窄的溫(wēn)度範圍區域,在沒有催化劑的情況下(xià),該還(hái)原劑迅速熱分解(jiě)成(chéng)NH3並與煙氣中的NOx進行反應,使得NOx還(hái)原成N2和H2O,而且基本上不與O2發生(shēng)作用。 SNCR法的還原劑可以是(shì)NH3、尿素或其他氨基,其反應機理相(xiàng)當複雜。 同SCR工藝類似,SNCR工藝的NOx的脫除效率主要取決於反應溫度、NH3與NOx的化學計量(liàng)比、混合程度和(hé)反(fǎn)應時間等。研究表明,SNCR工藝的溫度控製至關重要。若溫度過低,NH3的反(fǎn)應(yīng)不完全,容易造成NH3泄漏;而溫度過高,NH3則容(róng)易被氧化為NO,抵(dǐ)消了NH3的脫除效果。溫度過高或過低都會導致還原劑損失和NOx 脫除率下降。通常,設計合理的SNCR工藝(yì)能達到高達30-50%的脫除效(xiào)率。 選擇性非催化氧化還原法工藝,最初由美國的Exxon公司發明,該法的優點是不需要(yào)催化劑,投(tóu)資較(jiào)SCR法小,比較適合於環保要求不高的改造機組。因此,目前大部分窯爐(lú)都不采用(yòng)此法,主要原因是(shì):①效率不高;②反應劑和運載介質(空氣)的消耗量大;③氨的泄漏量大;④生成的(NH4):SO4和NH4HSO4會腐蝕(shí)和堵塞下遊的空(kōng)氣預熱器等設備。SNCR主要作為輔助配合措施(shī)。 |
