概論

不

1.選擇性催化還原法(SCR)脫硝技術(shù)

益

SCR(Selective Catalytic Reduction)是美國 Eegelhard 公司發(fā)明的,并于1959年申請丁

利,而日本率先在20世紀(jì)70年代對該方法實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。燃煤電站 SCR 脫硝原理是利

用NH3基和催化劑(鐵,釩,鉻、鈷或鉬等堿金屬)在溫度為300~420C時(shí)將NO,還原為

N.oNH3具有選押性,只與NO,發(fā)生反應(yīng),基本上不與02反應(yīng),所以稱為選擇性催化還原

脫硝。

SCR 法中催化劑的選取是關(guān)鍵。 對催化劑的要求是活性高、壽命長、經(jīng)濟(jì)性好和不產(chǎn)生

二次污染。 在以氨為還原劑來還原NO_時(shí),雖然過程容易進(jìn)行,銅、鐵、鉻、錳等非貴金屬

都可起到有效的催化作用,但因煙氣中含有SO,,塵粒和水霧,對催化反應(yīng)和催化劑均不

利,故采用SCR法必須首先進(jìn)行煙氣除塵和脫硫,或者是選用不易受骯臟煙氣污染影響的

催化劑;同時(shí),要使催化劑具有一定的活性,還必須有較高的煙氣溫度。目前以二氧化鈦為

基體的堿金屬催化劑,佳反應(yīng)溫度為300~420C.

以液氨為吸收劑的典型 SCR

省煤器旁路

工藝流程見圖1-14。

省煤器

四回

SCR是國際上應(yīng)用多,技

術(shù)成熟的一種煙氣脫硝技術(shù)之

一。該法的優(yōu)點(diǎn)是:由于使用了

靜態(tài)氣體混合器

催化劑,故反應(yīng)溫度較低:凈化

空區(qū)

高,可達(dá)85%以上工藝設(shè)備

稀釋空氣風(fēng)機(jī) 氨氣/空氣

混合器

緊湊,運(yùn)行可靠;還原后的氮?dú)?/p>

氨燕發(fā)管線廣XX

放空,無二次污染。 但也存在一

氮罐.

SCR旁路

些明顯的缺點(diǎn):煙氣成分復(fù)雜,

四回

劍煙氣混合器

某些污染物可使催化劑中毒;高

電蒸發(fā)器

液氨罐車

分散的粉塵微?？筛采w催化劑的

空氣

SCR

預(yù)熱器

表面,使其活性下降; 系統(tǒng)中存IDFAN

電除塵器

在一些未反應(yīng)的 NH3和煙氣中的

圖1-14 典型SCR工藝流程(以液氨為吸收劑)

SO2作用,生成易腐蝕和堵塞設(shè)備

的(NH4)2SO4和NH.HSO4,同時(shí)還會降低氨的利用率;系統(tǒng)投資與運(yùn)行費(fèi)用較高。W02.選擇性非催化還原法(SNCR)脫硝技術(shù)

SCR技術(shù)的催化劑費(fèi)用通常占到SCR 系統(tǒng)初始投資的50%~60%,其運(yùn)行成本在很大程度上受催化劑壽命的影響,選擇性非催化氧化還原法(Selective Non-Catalytic Reduction,SNCR)應(yīng)運(yùn)而生。其基本原理是把含有NH,基的還原劑(如氨、尿素、氨水、碳酸氫銨等)噴人爐膛溫度為800~1200C這一狹窄的溫度范圍區(qū)域,在沒有催化劑的情況下,該還原劑迅速熱分解或揮發(fā)成NH3并與煙氣中的NO.進(jìn)行反應(yīng),使得NO.還原成N和H0,而且基本上不與02發(fā)生作用。

SNCR 法的還原劑可以是NH:,尿家或具他氨基,其反應(yīng)機(jī)理也較復(fù)雜。 當(dāng)以尿素為還原劑時(shí),其工藝流程見圖1-15,其反應(yīng)方程式可簡單表示為

H2NCONH2+2NO+1/202N2+0+2H20

13