SNCR脫硝
選擇性非催化還原法(sR)脫硝,利用煙氣里的NO和脫硝劑在溫度850-1000度這個(gè)條件下進(jìn)行還原反應(yīng)。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但是由于窯爐里符合反應(yīng)條件的溫度段比較短,而且煙氣流速比較快,所以反應(yīng)時(shí)間比較短,脫硝效率只有35-50%。如果窯爐的NOx<30mg/m3,并且在窯爐路爐況穩(wěn)定情況下直接采用SNCR達(dá)到超低排放要求。
SNCR是利用窯爐本身的溫度條件進(jìn)行部分脫硝,這樣能給SCR脫硝減少壓力,減少催化劑的用量,降低運(yùn)行成本。NOx比較高的情況下才有SNCR和SCR組合使用是比較理想的方案,在SCR基礎(chǔ)上SNCR只需要增加管道和噴槍就可以。必須根據(jù)用戶現(xiàn)場(chǎng)工況實(shí)際NOx的時(shí)間數(shù)據(jù)和超低排放要求達(dá)標(biāo)要求選擇合適的方案,既要考慮前期設(shè)備成本的投入,還要考慮后期運(yùn)行成本,因地制宜選擇的方案。
對(duì)SCR來(lái)說(shuō),反應(yīng)器是關(guān)鍵。反應(yīng)器采用固定床形式,催化劑為模塊放置。反應(yīng)器內(nèi)的催化劑模塊數(shù)量取決于所需的催化劑反應(yīng)表面積。布置方式是布置二層催化劑層。在最上一層催化劑層的上面,是一層無(wú)催化劑的整流層,其作用是保證煙氣進(jìn)入催化劑層時(shí)分布均勻。煙氣進(jìn)入反應(yīng)器前必須先導(dǎo)流,保證煙氣進(jìn)入催化劑分布比較均勻。在反應(yīng)器催化劑層間設(shè)置吹灰裝置,定時(shí)吹灰。保證催化劑表面清潔。
SCR脫硝
一般使用合適的催化劑,脫硝反應(yīng)可以在220-400℃的溫度范圍內(nèi)有效進(jìn)行,在NH3=1的情
況下,可以達(dá)到90-95%的脫硝效率。溫度在220-300℃選用低溫模塊,300-400℃選用中溫模塊。相
對(duì)于SNCR,SCR脫硝效率高,運(yùn)行成本高。NOx≥150,必須采用SCR達(dá)到超低排放標(biāo)準(zhǔn)。
SCR和SNCR脫硝主要反應(yīng)為:
4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O(MH3催化劑下)
NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O(NH3催化劑下)
2NO+CO(NH2)2→2N2+2H2O+CO(尿素其實(shí)也是先分解成NH3)
濕法脫硫
濕法脫硫原理
濕法脫硫,其的特點(diǎn)是整個(gè)脫硫過(guò)程中脫硫系統(tǒng)包括脫硫劑。脫硫過(guò)程、脫硫反應(yīng)副產(chǎn)物以及再生和處理等都是在溫態(tài)下進(jìn)行的,因此其脫硫過(guò)程的反應(yīng)溫度均接近二氧化硫以及三氧化硫溶液的算露點(diǎn)由于濕法煙氣脫硫過(guò)程是氣液反應(yīng),其脫硫反應(yīng)速度快,脫硫效率高、脫硫劑的利用率比較高,當(dāng)脫硫劑量與SO2含量的摩爾比在1.0左右時(shí)均可達(dá)到90%以上甚至更高,尤其合于脫硫要求比較高的爐煙的脫硫,目前濕法煙氣脫硫技術(shù)已經(jīng)在世界各地得到了發(fā)的利用。
脫硫機(jī)理
1)吸收在吸收塔中,煙氣中的SO2和SO3按照以下反應(yīng)式被漿液中的水吸
So,+H,O<> H,
2)中和反應(yīng)H2SO3和H2SO必須很快被中和以保證有效的SO2和SO3吸收。
H2SO3、H2SO4、HC與懸浮液中的NaOH按以下反應(yīng)式發(fā)生反應(yīng)
NaOH+H,SO, <=>Na,SO, +H,加石灰石后再生過(guò)程
Ca(h)2+2 2NaHSO-+na2O3+casO3+h2
Ca()+22NaHSO→na2+ca(h3)2+2
脫硫的設(shè)備選擇和方案
脫硫吸收塔是煙氣凈化工藝中的核心裝置,凈化設(shè)備種類繁多,每一種凈化設(shè)備都各有其特點(diǎn),設(shè)備選擇應(yīng)綜合考慮以下因素:對(duì)廢氣處理能力大;對(duì)有害組分吸收凈化效率高設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定、可靠,氣體通過(guò)阻力小操作彈性大,能適應(yīng)負(fù)荷波動(dòng)及煤質(zhì)變化,投資省,運(yùn)行費(fèi)用低。脫硫設(shè)備具有以下突出優(yōu)點(diǎn):
脫硫效率高
1、氣流均布:煙氣由吸收塔入口進(jìn)入,形成一個(gè)渦流區(qū)。氣由下至上通過(guò)旋流器裝置后粉塵含量降低,并均勻通過(guò)吸收塔乳化區(qū);
2、由于旋流器裝置可保持一定速度,當(dāng)氣體通過(guò)時(shí),氣液強(qiáng)烈接觸,可以起到吸收氣體中污染成分的作用,從而有效降低液氣比,提高了吸收劑的利用率,降低了循環(huán)漿液泵的流量和功耗;
3充分利用了旋切、沖撞、霧化等多種脫硫機(jī)理,氣與脫硫劑在塔內(nèi)相互高速旋切,液體不斷被氣體破碎,并愈切愈碎,使液體表面積增大,擴(kuò)大了氣體與液體的接觸面積,表面積高于一般濕法脫硫除塵技術(shù)十幾倍甚至幾十倍。氣、固、液三相摻混,增強(qiáng)了傳質(zhì)程度,這種工藝脫硫效率可達(dá)到90%以上。
脫硫的工藝流程
從爐排出的高溫?zé)煔?經(jīng)引風(fēng)機(jī)引入高效脫硫吸收塔進(jìn)口煙道,考慮到高溫?zé)煔鈱?duì)塔內(nèi)脫硫設(shè)施可能帶來(lái)的各種損害和破壞,同時(shí)溫度高對(duì)脫硫效果以及解決系統(tǒng)堵塞等問(wèn)題不利,因此系統(tǒng)在煙氣進(jìn)塔入口設(shè)置一道初級(jí)噴淋裝置和事故噴淋系統(tǒng),以冷卻煙氣到合適溫度后在進(jìn)入脫硫塔進(jìn)行脫硫,一方面讓煙氣充分濕潤(rùn)以便于二氧化硫的吸收;一方面降低延期到適溫度,以提高脫硫效率;初級(jí)噴淋裝置在煙道中形成的水幕在煙氣的沖刷和撞擊中與煙氣充分接觸進(jìn)行傳質(zhì)換熱,煙氣在這里初步降溫、脫硫后的煙氣向下切向進(jìn)入脫硫吸收塔。吸收塔形式為旋流器裝置結(jié)構(gòu)。
熱煙氣穿過(guò)脫硫吸收塔,傳質(zhì)換熱帶走部分水份水系統(tǒng)蒸發(fā)一部分,可通過(guò)濕式靜電除塵器工藝水進(jìn)行補(bǔ)充，以保持系統(tǒng)水量平衡。
