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再(zài)生資源(yuán)冶煉煙氣幹法脫硝淨化技術與(yǔ)濕(shī)法煙(yān)氣脫硝技術相比,幹法煙氣脫硝(xiāo)技(jì)術的主要優點是:基本投資低(dī),設(shè)備及工藝(yì)過程簡單,脫除NOx的效(xiào)率也較高,無廢水和廢棄物處理,不易造成(chéng)二次汙染(rǎn)。 主要的技術有以下幾個方麵。 1、選擇性催化還原(yuán)(SCR)脫硝 SCR(Selective Catalytic Reduction)由美國Eegelhard公(gōng)司發明並於1959年申請專利。SCR脫硝原理是利用NH3和催化劑(釩、鉻、鈷或鉬等堿金屬)在(zài)溫度為200-450℃時將NOx還原為N2。由於NH3具(jù)有選擇性,隻與(yǔ)NOx 發生反應,基本不與O2; 反應,所以稱為選擇性催化還原脫(tuō)硝。 SCR法(fǎ)中催化劑的選取是(shì)關鍵。對催化劑的要求是活性高、壽命長、經濟性好和不產生二次汙染。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均不利,故采用銅、鐵等金屬作為催化劑(jì)的SCR法必須首先進行煙氣除(chú)塵和脫(tuō)硫;或者是選用不易受肮髒煙氣汙染和腐蝕(shí)等影響(xiǎng)的,同時要具有(yǒu)一定的活(huó)性和(hé)耐受(shòu)一(yī)定溫度的催化劑,如二氧化鈦為基體的堿金屬催化劑(jì),其最佳反應溫度為300-400℃。 SCR法是(shì)國際上應用最多、技術最成熟的一(yī)種煙氣脫硝技(jì)術。該法的優點是:由於(yú)使用了催化劑,故反應溫度較低;淨化(huà)率高,可(kě)達85%以上;工藝設備緊湊,運行可(kě)靠;還(hái)原後的氮氣放空(kōng),無二次(cì)汙(wū)染。但也存(cún)在一些明顯的缺點:煙氣成分(fèn)複雜,某些汙染物可使催化劑中毒(dú);高分散度的粉塵(chén)微粒(lì)可覆蓋催化劑的表麵,使(shǐ)其活性下降;係統(tǒng)中存在一(yī)些未反應的NH3和煙氣中的SO2作用,生成易腐蝕和堵塞設備的NH4HSO4和(NH4)2SO4,同(tóng)時還(hái)會降低氨的(de)利用率;投資與(yǔ)運行費用較高。 2、選擇性非催化氧化還原(SNCR)脫硝 SCR技術的催(cuī)化(huà)劑費用(yòng)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(shòu)催化劑壽命的影響。因此,選(xuǎn)擇性非催化氧(yǎng)化還原法(Selective Non-Catalytic Reduction,SNCR)應運而生。其基本(běn)原理是把含有NHx基的還原劑(如氨、尿素)噴入爐(lú)膛溫度為 800-1100℃這一狹窄的(de)溫度範圍區域,在沒(méi)有催化劑的情況(kuàng)下,該還原劑迅速熱分解成NH3並與煙氣中(zhōng)的NOx進行反應,使得(dé)NOx還原成(chéng)N2和(hé)H2O,而且基本上不與O2發生作(zuò)用。 SNCR法的還原劑可以是NH3、尿素或其他氨基,其反應機理相當複(fù)雜。 同SCR工藝類似,SNCR工藝的NOx的脫除效率主要取決於反(fǎn)應(yīng)溫度、NH3與NOx的化學計量(liàng)比、混(hún)合程度和反應時間等(děng)。研究表明,SNCR工藝的溫度控製至關重要。若溫(wēn)度過低,NH3的反應不完全,容易造成NH3泄(xiè)漏;而溫度過高,NH3則容易被氧化為NO,抵(dǐ)消了NH3的脫除效果。溫度過高或過低(dī)都會導致還原(yuán)劑損失和NOx 脫除率下降。通常,設計(jì)合理的SNCR工(gōng)藝能達到高達30-50%的脫除效率。 選擇性非(fēi)催化氧化還(hái)原法工藝,最初由(yóu)美國的(de)Exxon公司(sī)發(fā)明,該法的優點是不需要催化劑,投資較SCR法小,比較適合於環保要求(qiú)不(bú)高的改造機組。因此,目前大部分窯爐(lú)都不采用此法,主要(yào)原因是:①效率(lǜ)不高;②反應劑和運載介質(空(kōng)氣)的消耗量大;③氨的泄漏量大;④生(shēng)成的(NH4):SO4和NH4HSO4會腐(fǔ)蝕和堵塞下遊的空氣預熱(rè)器等設備。SNCR主要作為(wéi)輔(fǔ)助(zhù)配合措施(shī)。 |
