大同全新烟气脱销治理

2020-01-2324

大同全新烟气脱销治理



水泥窑炉的窑尾出口烟气温度约310~450℃,是SCR脱硝温度反应区,但是该处粉尘含量高、碱金属含量高,会导致催化剂碱中毒和堵塞,影响中高温SCR脱硝剂的使用寿命,因此需要将烟气除尘后再送入SCR反应器。“高温除尘+中温SCR脱硝”的工艺路线无需额外补能就可以实现长期稳定运行,使水泥生产中的除尘脱硝工艺具备高效减排、节能节材的明显优势。4.2中低温脱硝技术路线200~210℃温度段脱硝,催化剂活性较低,用量较大,且这个温度段是硫铵生成的温度段。

燃烧烟气中去除氮氧化物的过程,防止环境污染的重要性,已作为世界范围的问题而被尖锐地提了出来。世界上比较主流的工艺分为:SCR和SNCR。这两种工艺除了由于SCR使用催化剂导致反应温度比SNCR低外,其他并无太大区别,但如果从建设成本和运行成本两个角度来看,SCR的投入至少是SNCR投入的数倍,甚至倍不止。

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半干法脱硫脱硝工艺流程方案比较现对几种脱硫脱硝技术方案分别从效率、运行费用、副产物及副加值、一次性投资等方面进行比较,见表1。由表1可见:低氮燃烧、SNCR、炉内外喷钙技术只适用于烟气排放指标要求不高的区域,〇3氧化、双碱法、氨法、镁法适用于所有区域。3不同排放指标的技术方案选择根据生物质锅炉的种类、原始污染物浓度、烟气排放指标要求,可选择技术可行、运行成本低的技术方案。

利用还原剂(NH 尿素)在金属催化剂作用下, 选择性地与 NOx 反应生成 N 和HO, 而不是被 O 氧化, 故称为“ 选择性” 。世界上流行的 SCR工艺主要分为氨法SCR和尿素法 SCR 种。此 种方法都是利用氨对NOx的还原功能 ,在催化剂的作用下将 NOx (主要是NO)还原为对大气没有多少影响的 N和水 ,还原剂为 NH。

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中低温蜂窝式催化剂在设计催化剂使用量时,空速一般选取2000~3000h-1之间。新型颗粒体催化剂相对比传统蜂窝式催化剂比表面积增加50%以上,同时结合新型径向床层SCR脱硝反应器,设计选取空速可以达到5000~10000h-1。空速的提高意味着在同等烟气量的情况下颗粒体催化剂使用量为蜂窝式催化剂的一半左右。催化剂使用量降低,脱硝反应器尺寸减小,使企业一次性投资费用低,环保投入产出比提高

应用于烟气脱硝中的SCR催化剂可分为高温催化剂℃~℃)、中温催化剂℃~℃)和低温催化剂℃~℃), 不同的催化剂适宜的反应温度不同。如果反应温度偏低,催化剂的活性会降低,导致脱硝效率下降,且如果催化剂持续在低温下运行会使催化剂发生损坏;如果反应温度过高,NH容易被氧化,NOx生成量增加,还会引起催化剂材料的相变,使催化剂的活性退化。国内外SCR系统大多采用高温,反应温度区间为℃~℃。

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如混和不充分、反应时间不够,要达到相同的脱硝效率,会增加运行费用,同时尾气氨逃逸也存在超标问题。另生物质锅炉烟气中SO3含量时常偏高,在280°C以下的低温区设备,存在硫酸盐堵塞、腐蚀等问题。SNCR脱硝效率还与烟所中氮氧化物的初始浓度有关,生物质锅炉SNCR脱硝效率在20%。3)〇3氧化技术。NO%!氧(MISSING)化是利用强氧化剂氧化转化为硝酸或硝酸盐,常用的氧化剂有羟基自由基HO_、O3、H2O2、MnO4_、C1O2、Cl2;其中O3是常用的氧化剂,反应速率快,在与烟气充分混勻情况下,氧化率达90%!以(MISSING)上,且运行稳定,工业应用业绩多。

该法脱硝效率高,价格相对低廉,广泛应用在国内外工程中,成为电站烟气脱硝的主流技术。

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在70~120℃温度区间,催化剂活性很低,催化剂使用量大,价格昂贵,工程造价高。在此温度下烟气成分对活性有很大影响,需要烟气几乎无尘,SO2含量小于10mg/Nm3,水含量也很少。目前水泥行业烟气中的水含量较高,达到8~16%!,(MISSING)低温下水对催化剂活性影响非常大,H2O会和反应物NH3抢夺催化剂表面的活性位,导致催化剂迅速失活,尤其当水含量>10%!,(MISSING)尤为明显。

在高温燃烧条件下,NOx主要以NO的形式存在,初排放的NOx中NO约占%。 但是,NO在大气中极易与空气中的氧发生反应,生成NO故大气中NOx普遍以NO的形式存在。空气中的NO和NO通过光化学反应,相互转化而达到平衡。在温度较大或有云雾存在时,NO进步与水分子作用形成酸雨中的第重要酸分——硝酸(HNO。在有催化剂存在时,如加上合适的气象条件,N转变成硝酸的速度加快。特别是当NO与SO同时存在时,可以相互催化,形成硝酸的速度更快。

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研究高效水泥窑SCR脱硝技术,具有现实意义。水泥窑尾烟气特点(1)NOx含量高,为300~1300mg/Nm3。(2)湿度大,水含量8~16%!;(MISSING)水蒸气露点一般为45~55℃。(3)粉尘含量高,烟尘浓度达60~120g/Nm3,并含有碱土金属氧化物等腐蚀性成分。(4)粉尘粒径小(小于10μm的颗粒约占75~90%!)(MISSING)、比电阻高,除尘难度大。(5)粉尘中碱金属氧化物含量高。以上这些烟气特点均增加了脱硝的难度和投资成本。

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