熄灭烟气中去除氮氧化物的过程,避免环境污染的重要性,已作为世界范围的问题而被锋利地提了出来。世界上比拟主流的工艺分为:SCR和SNCR。这两种工艺除了由于SCR运用催化剂招致反响温度比SNCR低外,其他并无太大区别,但假如从建立本钱和运转本钱两个角度来看,SCR的投入至少是SNCR投入的数倍,以至10倍不止.
为避免锅炉内煤熄灭后产生过多的NOx污染环境,应对煤停止脱硝处置。分为熄灭前脱硝、熄灭过程脱硝工程、熄灭后脱硝。
在 SCR反响器内,NO经过以下反响被复原:
4NO + 4NH3 + O2 → 4N2+ 6H2O
6NO + 4NH3 → 5N2+ 6H2O
当烟气中有氧气时,反响第 一式优先停止,因而,氨耗费量与NO复原量有一对一的关系。
在锅炉的烟气中,NO2普通约占总的 NOx浓度的 5% ,NO2参与的反响如下:
2NO2 + 4NH3 + O2 → 3N2+ 6H2O
6NO2 + 8NH3 → 7N2+ 12H2O
上面两个反响标明复原 NO2比复原 NO 需求更多的氨。在绝大多数锅炉的烟气中,NO2仅占 NOx 总量的一小局部,因而 NO2的影响并不显著。
SCR法是采用NH3(也能够是尿素、H2、HC和CO等)作为复原剂,将NOx复原成N2和H2O。NH3选择性地只与NO反响,而不与烟气中的O2反响,O2又能促进NH3与NO的反响。
SCR脱硝工程安装主要包括SCR反响器、辅助系统、氨贮存及处置系统和氨注入系统。SCR的中心是SCR脱硝催化剂,通常被制成蜂窝式、板式或波纹式。
SCR催化剂分为高温(345~590℃)、中温(260~380℃)和低温(80~300℃),不同催化剂适合的反响温度不同,钒钨钛系催化剂的活性温度窗口为320~420℃,反响温度窗口集中在340~380℃。
催化剂载体包括TiO2、TiO2/SiO2、TiO2/硅酸盐、Al2O3/SiO2和活性炭等,载体能够是单组分也能够是多组分;其催化活性组分元素从W、Mo和V的氧化物向含Fe、Ce、Mn、Bi和Cu等元素的复合氧化物开展,同时,也有沸石分子筛、炭基催化剂、金属氧化物等催化剂。
SCR脱硝工程技术是目前国际上应用为普遍的烟气脱硝技术,优点是没有副产物、不构成二次污染、安装构造简单、技术成熟、脱硝效率高、运转牢靠、便于维护,缺陷是催化剂失活和尾气中残留NH3,在有氧条件下,SO3与过量NH3反响生成具有腐蚀性和黏性的NH4HSO4,可招致尾部烟道设备损坏。SCR催化剂均匀寿命约为3a。
SCR催化剂失活机理复杂,不同煤种招致不同的烟气组分和不同的SCR脱硝催化剂配方和成型工艺,惹起SCR催化剂失活机理不同。通常,SCR催化剂失活包括碱金属(Na、K)中毒、铵盐中毒、催化剂梗塞、机械磨损,飞灰冲刷催化剂外表招致有效成分流失、热烧结招致载体TiO2晶形转变等。
再生手腕包括:高 效清洗,如真空吸尘或紧缩空气吹灰、超声清洗和清洗液浸泡或喷淋;活性成分补充,如活性组分再浸渍和焙烧等措施。关于已失去再生价值的失活废旧SCR脱硝催化剂需求停止无害化处置或资源化应用。可行的做法是:对废旧SCR脱硝催化剂中的贵金属或重金属,如V和/或W停止回收,回收贵金属或重金属后无害化的废旧SCR脱硝催化剂可用作消费脱硝工程催化剂的原料,或用于制造建筑资料。