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        焦化設備:煙氣脫硫脫硝技術

        ? ? 目前煙氣脫硫技術種類達幾十種,按脫硫過程是否加水和脫硫產物的干濕形態,煙氣脫硫分為:濕法、半干法、干法三大類脫硫工藝。濕法脫硫技術較為成熟,效率高,操作簡單。

        常見的脫硝技術中,根據氮氧化物的形成機理,降氮減排的技術措施可以分為兩大類:

        ? ? ? 一類是從源頭上治理??刂旗褵猩蒒Ox。其技術措施:①采用低氮燃燒器;②分解爐和管道內的分段燃燒,控制燃燒溫度;③改變配料方案,采用礦化劑,降低熟料燒成溫度。

        ? ? ?另一類是從末端治理??刂茻煔庵信欧诺腘Ox,其技術措施:①“分級燃燒+SNCR”,國內已有試點;②選擇性非催化還原法(SNCR),國內已有試點;③選擇性催化還原法(SCR),目前歐洲只有三條線實驗;③SNCR/SCR聯合脫硝技術,國內水泥脫硝還沒有成功經驗;④生物脫硝技術(正處于研發階段)。

        ? ? 國內的脫硝技術,尚屬探索示范階段,還未進行科學總結。各種設計工藝技術路線和裝備設施是否科學合理、運行是否可靠?脫硝效率、運行成本、能耗、二次污染物排放有多少等都將經受實踐的檢驗。

        脫硝技術具體可以分為:

        燃燒前脫硝:

        1)加氫脫硝

        2)洗選

        燃燒中脫硝

        1)低溫燃燒

        2)低氧燃燒

        3)FBC燃燒技術

        4)采用低NOx燃燒器

        5)煤粉濃淡分離

        6)煙氣再循環技術

        燃燒后脫硝

        1)選擇性非催化還原脫硝(SNCR)

        2)選擇性催化還原脫硝(SCR)

        3)活性炭吸附

        4)電子束脫硝技術

        ? ? ?其中SNCR脫硝效率在大型燃煤機組中可達 25%~40% ,對小型機組可達 80%。由于該法受鍋爐結構尺寸影響很大,多用作低氮燃燒技術的補充處理手段。其工程造價低、布置簡易、占地面積小,適合老廠改造,新廠可以根據鍋爐設計配合使用。

        ? ? ?而選擇性催化還原技術(SCR)是目前最成熟的煙氣脫硝技術, 它是一種爐后脫硝方法,最早由日本于 20世紀 60~70年代后期完成商業運行,是利用還原劑(NH3,尿素)在金屬催化劑作用下, 選擇性地與 NOx 反應生成 N2 和H2O, 而不是被 O2氧化, 故稱為“選擇性”。目前世界上流行的 SCR工藝主要分為氨法SCR和尿素法 SCR 2種。此 2種方法都是利用氨對NOx的還原功能 ,在催化劑的作用下將NOx (主要是NO)還原為對大氣沒有多少影響的 N2和水 ,還原劑為 NH3。

        ? ? ?目前,在SCR中使用的催化劑大多以TiO2為載體,以V2O5或V2 O5 -WO3或V2O5-MoO3為活性成分,制成蜂窩式、板式或波紋式三種類型。應用于煙氣脫硝中的SCR催化劑可分為高溫催化劑(345℃~590℃)、中溫催化劑(260℃~380℃)和低溫催化劑(80℃~300℃),不同的催化劑適宜的反應溫度不同。如果反應溫度偏低,催化劑的活性會降低,導致脫硝效率下降,且如果催化劑持續在低溫下運行會使催化劑發生永久性損壞;如果反應溫度過高,NH3容易被氧化,NOx生成量增加,還會引起催化劑材料的相變,使催化劑的活性退化。目前,國內外SCR系統大多采用高溫催化劑,反應溫度區間為315℃~400℃。

        該方法在實際應用中的優缺點如下:

        優點:該法脫硝效率高,價格相對低廉,目前廣泛應用在國內外工程中,成為電站煙氣脫硝的主流技術。

        缺點:燃料中含有硫分, 燃燒過程中可生成一定量的SO3。添加催化劑后, 在有氧條件下, SO3 的生成量大幅增加, 并與過量的 NH3 生成 NH4HSO4。NH4HSO4具有腐蝕性和粘性, 可導致尾部煙道設備損壞。雖然SO3 的生成量有限, 但其造成的影響不可低估。另外,催化劑中毒現象也不容忽視。

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