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选择性催化还原废气脱硝技术及应用

  
评论: 更新日期:2011年08月17日

3.2反应温度
不同的催化剂具有不同的适用温度范围。当反应温度低于催化剂的适用温度范围下限时,在催化剂上会发生副反应,NH3与SO3和H2O反应生成(NH4)2SO4或NH4HSO4,减少与Nox的反应,生成物附着在催化剂表面,堵塞催化剂的通道和微孔,降低催化剂的活性。另外,如果反应温度高于催化剂的适用温度,催化剂通道和微孔发生变形,导致有效通道和面积减少,从而使催化剂失活。温度越高催化剂失活越快。
根据催化剂的适用温度范围,SCR工艺可分为高温(345~590℃)、中温(260~450℃)和低温工艺(150~280℃)。
3.3氨气输入量和混合
还原剂NH3的用量一般根据期望达到的脱硝效率,通过设定NH3和Nox的摩尔比来控制。催化剂的活性不同,达到相同转化率所需要的NH3/Nox摩尔比不同。各种催化剂都有一定的NH3/Nox摩尔比范围,当摩尔比是较小时,NH3和Nox的反应不完全,Nox的转化率低;当摩尔比超过一定范围时,Nox的转化率不再增加,造成还原剂NH3的浪费,泄漏量增大,造成二次污染。
NH3与废气的混合程度也十分重要,如混合不均,即使输入量不大,NH3和Nox也不能充分反应,不仅不能到达有效脱硝的目的,还会增加Nox的泄漏量。当速度分布均匀,流动方向调整得当时,Nox转化率、液氨泄漏量及催化剂的寿命才能得到保证。采用合理的喷嘴格栅,并为NH3和废气提供足够长的混合通道,是使NH3和废气均匀混合的有效措施。
3.4NOx的在线监测
由于喷氨量及Nox排放浓度均根据Nox在线监测仪表的指示值来控制,因此Nox在线监测仪表的准确性至关重要,直接关系到催化脱硝装置的运行效益、Nox的排放浓度、液氨泄漏量等指标的高低。为此,Nox在线监测仪表需要设置专业人员进行维护、保养、校验与检修。

4工业应用
SCR废气脱硝技术在工业锅炉、燃气/燃油锅炉、柴油机、垃圾焚烧炉、工业窑炉、化工厂等烟气脱销处理中都得到成功应用。
某电厂燃煤烟气SCR法处理装置的工艺设计参数见表1。该装置1999年投运至今,运行状况良好,各项指标完全达到设计性能要求。
表1SCR法处理燃煤烟气装置工艺设计参数

某化工厂用SCR法处理硝酸尾气装置的工艺设计参数见表2。该装置1993年投入运行,脱硝效率达到93%以上,净化尾气达到排放标准,环境与社会效益显著。
表2SCR法处理硝酸尾气装置工艺设计数

5结语
SCR法是一项可靠有效的废气脱硝技术。目前,该法在我国大陆的应用还较少,除了SCR装置投资较高外,专业研究机构少也是一个重要原因。脱硝催化剂的研究开发是SCR法应用的关键,希望从事催化剂研究的单位能够尽快开发出性能优良、符合我国国情的脱硝催化剂。天华化工机械及自动化研究设计院瑞玛公司是一个研究开发废气净化技术和装备的专业公司,目前为某公司年产2500t的镍钴粉体材料生产线设计制造的SCR装置正在安装调试。该示范工程的建立,希望能够促进SCR技术在我国的推广应用。

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