好一点小编带来了sncr脱硝原理及工艺,希望能对大家有所帮助,一起来看看吧!
SCR脱硝技术
SCR(Selective Catalytic Reduction)即为选择性催化还原技术,近几年来发展较快,在西欧和日本得到了广泛的应用,目前氨催化还原法是应用得最多的技术。它没有副产物,不形成二次污染,装置结构简单,并且脱除效率高(可达90%以上),运行可靠,便于维护等优点。
选择性是指在催化剂的作用和在氧气存在条件下,NH3优先和NOx发生还原脱除反应,生成氮气和水,而不和烟气中的氧进行氧化反应,其主要反应式为:
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O(1)
2NO2+4NH3 +O2→ 3N2+6H2O(2)
在没有催化剂的情况下,上述化学反应只是在很窄的温度范围内(980℃左右)进行,采用催化剂时其反应温度可控制在300-400℃下进行,相当于锅炉省煤器与空气预热器之间的烟气温度,上述反应为放热反应,由于NOx在烟气中的浓度较低, 故反应引起催化剂温度的升高可以忽略。
下图是SCR法烟气脱硝工艺流程示意图
SCR脱硝原理
SCR 技术脱硝原理为:在催化剂作用下,向温度约280~420 ℃的烟气中喷入氨,将NOX 还原成N2 和H2O。
SCR脱硝催化剂:
催化剂作为SCR脱硝反应的核心,其质量和性能直接关系到脱硝效率的高低,所以,在火电厂脱硝工程中, 除了反应器及烟道的设计不容忽视外,催化剂的参数设计同样至关重要。
一般来说,脱硝催化剂都是为项目量身定制的,即依据项目烟气成分、特性,效率以及客户要求来定的。催化剂的性能(包括活性、选择性、稳定性和再生性)无法直接量化,而是综合体现在一些参数上,主要有:活性温度、几何特性参数、机械强度参数、化学成分含量、工艺性能指标等。
催化剂的形式有:波纹板式,蜂窝式,板式
SCR脱硝工艺
从而去除烟气中的NOx。选择性是指还原剂NH3和烟气中的NOx发生还原反应,而不与烟气中的氧气发生反应。
SCR脱硝工艺流程:还原剂 (氨) 用罐装卡车运输,以液体形态储存于氨罐中;液态氨在注入SCR 系统烟气之前经由蒸发器蒸发气化;气化的氨和稀释空气混合,通过喷氨格栅喷入SCR反应器上游的烟气中;充分混合后的还原剂和烟气在SCR反应器中催化剂的作用下发生反应,去除NOx。
SCR脱硝工艺流程图
SCR脱硝系统
SCR脱硝系统主要由SCR催化反应器、氨气注入系统、烟气旁路系统、氨的储存和制备系统等组成。SCR催化反应器的布置方式,目前国内外一般采用高尘布置方式,即布置在省煤器和空预器之间的高温烟道内。在该位置,烟气温度能够达到反应的最佳温度。因此本期工程脱硝装置拟采用高尘布置方式。烟气在锅炉省煤器出口处被平均分为两路,每路烟气并行进入一个垂直布置的SCR反应器里,即每台锅炉配有二个反应器,烟气经过均流器后进入催化剂层。在烟气进入催化剂层前设有氨气注入系统,烟气与氨气充分混合后进行催化剂反应,脱去NOX。反应后的烟气进入空预器、电除尘器、引风机和脱硫装置后,排入烟囱。SCR反应器布置在空预器上方。
SCR脱硝系统组成
· 反应器/催化剂系统
· 烟气/氨的混合系统
· 氨的储备与供应系统
· 烟道系统
· SCR的控制系统
SCR脱硝设备
反应器/催化剂系统
主要设备:反应器,催化剂,吹灰器
烟气/氨的混合系统
主要设备:稀释风机,静态混合器,氨喷射格栅(AIG),空气/氨混合器
氨的储备与供应系统
主要设备:卸料压缩机,氨蒸发器(电/蒸汽),氨罐,缓冲罐,稀释槽
烟道系统
主要设备:挡板(有旁路),膨胀节,导流板,烟道
SCR的控制系统
主要设备:DCS、PLC、仪表、盘柜等。
脱硫脱硝工艺流程介绍:
1、石灰石-石膏湿法脱硫。
主要工艺流程:石灰石与水混合搅拌制成吸收浆液,在吸收塔内,吸收浆液与烟气接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入得氧化空气进行化学反应吸收脱除二氧化硫,、终产物为石膏。
2、SNCR法(选择性非催化还原法)脱硝。
主要工艺流程:SNCR工艺主要以炉膛为反应器,在800℃~1050℃温度范围内,在无催化剂的情况下,直接向炉膛内喷入还原剂氨水或尿素,与氮氧化物发生反应,与氮氧化物还原为氮气,降低了氮氧化物的排放浓度。脱销效率在30%~50%之间。
3、SCR法(选择性催化还原法)脱硝。
主要工艺流程:在310℃~410℃的位置引出烟气进入SCR反应器,在催化剂的作用下,烟气中的氮氧化物与还原剂氨气发生反应生成氮气,从而降低氮氧化物的排放浓度。
脱硝工艺介绍
氮氧化物(NOx)是在燃烧工艺过程中由于氮的氧化而产生的气体,它不仅*人的呼吸系统,损害动植物,破坏臭氧层,而且也是引起温室效应、酸雨和光化学反应的主要物质之一。
世界各地对NOx的排放限制要求都趋于严格,而火电厂、垃圾焚烧厂和水泥厂等作为NOx气体排放的最主要来源,其减排更是受到格外的重视。
以上内容参考:百度百科-脱硝
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。以下是我为大家整理的关于臭氧脱硝工艺流程,给大家作为参考,欢迎阅读!
臭氧脱硝工艺流程一、工艺说明
1. 工艺原理
利用臭氧发生器制备臭氧,通过布气装置把臭氧气体均布到烟气管道截面,在管道中设置烟气混合器,使臭氧与含NOX的烟气在烟气管道中充分混合并发生
氧化反应。将烟气中的NOX氧化为容易吸收的NO2和N2O5。再利用氨法脱硫洗涤塔,
对NO2和N2O5进行吸收反应,生成硝酸氨与亚硝酸氨。最后再与硫酸盐一起富集、
浓缩、干燥后,作为氮肥加以利用。
其主要反应式为:
NO+O3=NO2+O2
2NO2+O3=N2O5+O2
2NO2+2NH3+H2O=NH4NO2+NH4NO3
N2O5+2NH3+H2O =2NH4NO3
2. 工艺流程图
3. 主要工艺参数
-6
每小时需要处理的NOX的量为:60000×(800-100)×10=42kg/h
二、 主要设备说明
1. 臭氧发生器
根据烟气中NOX的含量,计算所需要的臭氧设备约为2台25kg/h的臭氧发生器,两用一备,配置气源控制系统,冷却水系统及配套齐全的自动控制(PLC)、检测仪器等。
至于采用何种气源(空气或氧气)的臭氧发生器系统,根据项目现场情况经与业主协商后确定。
1.1 臭氧制备工艺及流程(氧气源工艺)
业主提供的氧气管道气通过设置的一级减压稳压装置处理后,经过氧气过滤器进行过滤,并通过露点仪检测进气露点,通过流量计计量进气量,并与PLC站联动。每套系统的进气管路上设置安全阀用于泄压保护系统。
在臭氧发生室内的高频高压电场内,部分氧气转换成臭氧,产品气体为臭氧化气体,经温度、压力监测后、经出气调节阀后由臭氧出气口排出。臭氧发生室出气管路上设有臭氧取气口,并装有电磁阀,每个设备的取气管分别通过各自的发生臭氧浓度仪检测臭氧出气浓度。
臭氧发生器设置1套封闭循环冷却水系统,通过板式换热器换热,为臭氧发生器提供冷却水。并配置一台冷却循环水泵,冷却循环水泵受PLC自动控制系统监控。冷却水进水管路设置压力传感器,用于检测并反馈到PLC自动控制系统,冷却水出水有温度变送器、流量开关等,当冷却水温度超过设定值或者流量低于设定值时报警。本系统设计按外循环冷却水入口温度33℃,如水温超过33℃时,系统能连续稳定工作,但产能有所降低,可通过调整运行条件达到要求的臭氧产量。内循环水建议采用蒸馏水。
臭氧发生器设置检修时剩余臭氧的吹扫系统和冷却水低点排空。臭氧出气管路上设计取样口,并设置臭氧浓度在线检测仪。
臭氧设备放置点设计安装氧气泄漏报警仪(具备现场声光报警),周围环境中检测到氧气浓度超标检测仪将报警。臭氧设备放置点设置臭氧泄漏报警仪(具备现场声光报警),用于检测臭氧设备放置点是否有臭氧泄漏,当检测到臭氧浓度超标时报警。
如果确定了是其它气源的臭氧系统,再提供流程。
1.2 臭氧发生器技术参数
1.2.1 臭氧产量及浓度
1.2.2电气性能
1.2.3氧气用量
1.2.4公共工程
2. 臭氧布气装置与烟气混合器
为了使臭氧与烟气中的NOX充分混合,从臭氧发生器出来的臭氧气体通过环形烟气布气装置,均匀的通入需治理的烟气风管截面中,然后再通过烟气混合器使烟气产生揣流,保证臭氧与烟气中的NOX能够充分接触而发生反应。由于臭氧与NOX的反应非常快速,基本不会受到SO2的影响,因此不需要额外增加设备,只需要在烟气管道中进行即可。布气装置与烟气混合器的总压损不超过300Pa。
3.洗涤装置
采用碱液洗涤塔对生成的NO2进行吸收治理,如果与烟气脱硫同时进行,可以利用湿法脱硫塔,同时进行NOX和SO2的吸收治理。建议碱液采用氨水,最终生成产物为NH4NO2和NH4NO3。
三、工艺特点
⑴ 反应时间短,速度快。臭氧与NOX反应速度极快,只需要很短的时间,即可将NOX氧化成高价态的NO2和N2O5。因此不需要特别的反应设备,只需要在烟气管道中混合,即可进行。
⑵ 吸收完全,净化效率高。由于NO2与N2O5都是易溶于水的物质,在碱性环境下,只需要很小的喷淋量,即可彻底吸收烟气中的NOX,转化为硝酸盐和亚硝
酸盐,因此烟气净化效率高。
⑶ 不产生二次污染。由于臭氧与NOX反应的生成物是O2,在烟道中不影响排放。而且还可以提高SO2的转化效率。
⑷ 可以直接利用脱硫洗涤塔进行洗涤。由于NOx的含量相对SO2来说很小,基本不需要增加脱硫洗涤塔的负荷。
⑸ 自动化程度高。整套设备全部通过PLC自动控制,不需要专人值守,只要定期巡查即可。
脱硝技术选择性非催化还原技术(SNCR)
选择性非催化还原法是一种不使用催化剂,在 850~1100℃温度范围内还原NOx的方法。最常使用的药品为氨和尿素。
一般来说,SNCR脱硝效率对大型燃煤机组可达 25%~40% ,对小型机组可达 80%。由于该法受锅炉结构尺寸影响很大,多用作低氮燃烧技术的补充处理手段。其工程造价低、布置简易、占地面积小,适合老厂改造,新厂可以根据锅炉设计配合使用。
选择性催化还原技术(SCR)
SCR 是目前最成熟的烟气脱硝技术, 它是一种炉后脱硝
方法, 最早由日本于 20 世纪 60~70 年代后期完成商业运行, 是利用还原剂(NH3, 尿素)在金属催化剂作用下, 选择性地与 NOx 反应生成 N2 和H2O, 而不是被 O2 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 2种。此 2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 N2和水 ,还原剂为 NH3。
在SCR中使用的催化剂大多以TiO2为载体,以V2O5或V2 O5 -WO3或V2O5-MoO3为活性成分,制成蜂窝式、板式或波纹式三种类型。应用于烟气脱硝中的SCR催化剂可分为高温催化剂(345℃~590℃)、中温催化剂(260℃~380℃)和低温催化剂(80℃~300℃), 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永久性损坏;如果反应温度过高,NH3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315℃~400℃。
优点: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。
缺点:燃料中含有硫分, 燃烧过程中可生成一定量的SO3。添加催化剂后, 在有氧条件下, SO3 的生成量大幅增加, 并与过量的 NH3 生成 NH4HSO4。NH4HSO4具有腐蚀性和粘性, 可导致尾部烟道设备损坏。 虽然SO3 的生成量有限, 但其造成的影响不可低估。另外,催化剂中毒现象也不容忽视。
活性炭吸附
配合使用
电子束脱硝(EBA)
脱硫脱硝工艺流程介绍是:锅炉引风机出来的烟气经增压风机升压后进入烟气换热器(GGH)热烟侧,降温后的烟气进入吸收塔下部后折流向上。同时由塔顶喷淋层向下喷出悬浮液滴与烟气逆流接触,发生吸收发应。反应产生的石膏浆液送至水力旋流器站,进行石膏初级脱水后,送至真空皮带过滤机进一步脱水,产生脱硫副产品(石膏)。
脱硫原理:
当吸收液通过喷嘴雾化喷入烟气时,吸收液分散成细小的液滴并覆盖吸收塔的整个断面。这些液滴在与烟气逆流接触时SO2被吸收。这样,SO2在吸收区被吸收,吸收剂的氧化和中和反应在吸收塔底部的储液区完成并最终形成石膏。
脱硫工艺技术原理:
烟气进入脱硫装置的湿式吸收塔,与自上而下喷淋的碱性石灰石浆液雾滴逆流接触,其中的酸性氧化物SO2以及其他污染物HCL、HF等被吸收,烟气得以充分净化;吸收SO2后的浆液反应生成CaSO3,通过就地强制氧化、结晶生成CaSO4•2H2O,经脱水后得到商品级脱硫副产品—石膏,最终实现含硫烟气的综合治理。
电厂脱硫工艺流程图:
扩展资料:
脱硫,泛指燃烧前脱去燃料中的硫分以及烟道气排放前的去硫过程。是防治大气污染的重要技术措施之一。
目前脱硫方法一般有燃烧前、燃烧中和燃烧后脱硫等三种。随着工业的发展和人们生活水平的提高,对能源的渴求也不断增加,燃煤烟气中的SO2 已经成为大气污染的主要原因。减少SO2 污染已成为当今大气环境治理的当务之急。不少烟气脱硫工艺已经在工业中广泛应用,其对各类锅炉和焚烧炉尾气的治理也具有重要的现实意义。
参考资料:脱硫-百度百科
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