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脱硝催化剂系列—SCR脱硝系统分析

脱硝是烟气治理环节中重要环节,目前比较成熟和常用的脱硝工艺主要有SCR和SNCR两种工艺。因为脱硝催化剂的使用,使得SCR的脱硝效率远高于SNCR。本文主要介绍SCR脱硝系统组成及影响脱硝效率的因素。

SCR脱硝系统组成

SCR脱硝系统一般由氨的储存系统、氨与空气混合系统、氨气喷入系统、反应器系统、检测控制系统等组成。

影响脱硝效率的因素

1) 烟气温度

温度偏低运行时,烟气中的铵盐、硫酸、水和其他凝结物低于各自的露点温度,催化剂会将其吸入孔内,温度升高时,这些物质蒸发将导致催化剂孔内压力增大,产生的机械应力可能造成催化剂损坏。低温也会导致硫酸铵的生成增加堵塞的几率。温度偏高,催化剂会烧结,导致催化剂比表面下降,活性降低,甚至失活。

2) NH3/NO2

氨的逃逸率增加,在降低脱硝率的同时,也增加了净化烟气中未转化NH3 的排放浓度,进而造成二次污染。一般在设计过程中,NH3/NO的值控制在0.8~1.2的范围内比较合适,并且结合机组负荷的变化而变化。

3) 入口NO2浓度

催化剂体积一定的情况下,随着入口氮氧化物浓度的升高,催化剂孔道内的负荷是逐渐增大的,这就会导致催化剂的脱硝效率下降。

4) 空速

空速=标况烟气量/催化剂体积在催化剂体积一定的情况下,空速是一个定值,空速一般是3000-5000h-1

5) 停留时间

停留时间即氮氧化物在催化剂活性位点上与活性物质的反应时间。时间过短,氮氧化物脱除力度不够,脱硝效率下降;时间过长会阻止其他氮氧化物与活性位点结合反应,脱硝效率下降。

6)烟气均匀混合程度

SCR工程设计的关键是达到NH3与NOx的最佳的湍流混合。因此,脱硝反应物必须被雾化并与烟气尽量混合,以确保与被脱除反应物有充足的接触。混合由喷射系统通过向烟气中加压的气态氨完成。喷射系统控制喷入反应物的喷入量、喷射角、速度和方向。一般系统用蒸汽或空作为载气,用以增加穿透烟气的能烟气和氨在进入SCR反应器之前进行混合,如果混合不充分,NO还原效率降低,SCR设计必须在氨喷入点和反应器入口有足够的管道长来实现混合。

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