在工業生產當中扮演著舉足輕重的角色,鍋爐廢氣中的硫氧化物SOX和煙塵是污染大氣環境的主要成分,SNCR脫硝技術能夠對SOX、NOX和煙塵等物質的排放進行控制。
1、概述
SNCR系統是一種“選擇性非催化還原脫氮”工藝系統,可降低煙氣中的氮氧化物含量。通過向焚燒爐內800℃到1,000℃之間的煙氣區域,噴射特定濃度的尿素溶液,在高溫下尿素與氮氧化物反應生成N2、H2O等物質,從而減少氮氧化物的排放量。
(1)選擇性非催化還原法
SNCR是在高溫焚燒爐或煙道內噴射還原劑尿素溶液,有選擇地與氮氧化物進行反應生成氮氣與水的方法。一般情況在低溫條件下不反應,脫氮率高的溫度范圍是850~1050℃。SNCR的方法的特點是不需要催化劑、設備也簡單。但是如果過量噴射,由于選擇反應率低,使得還原劑氨氣直接進入煙囪,則產生紫煙。所以SNCR控制系統控制噴射當量,一般情況噴射量為1~1.6當量能35%-60%的脫氮率。
(2)SNCR使用尿素
尿素既沒有臭味、也不是有毒物,使用方便,而且反應時間比較短。尿素脫硝的合適的溫度是850~1050℃,在焚燒爐中SNCR的一般噴射溫度在900℃左右的范圍。
(3)尿素的脫硝機理
本次設計選擇純度粒狀尿素作為NOX的還原劑,按設定的比例溶于水,溶解成40%尿素溶液,加水,稀釋后,噴入焚燒爐內后,與NO的反應機理如下:
還原劑:40%尿素溶液(NH2)2CO
反應式(NOx與NH3的還原反應)
(NH2)2CO+H2O→2NH3+2CO2;
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O;
該工藝是以尿素作為還原劑,將其噴入焚燒爐內,在有O2存在的條件下,溫度在850-1050℃之間,與NOx進行選擇性反應,使NOX還原為N2和H2O,達到脫除NOX的目的。
2、SNCR系統設計
該工藝是以尿素作為還原劑,將其噴入焚燒爐內,在有O2存在的條件下,溫度在850—1050℃之間,與NOx進行選擇性反應,使NOx還原為N2和H2O,達到脫除NOx的目的。用此系統,NOx的排放濃度可控制在200mg/Nm3以下。
SNCR系統包括40%的尿素溶液制備、輸送、儲存裝置和噴射裝置。
本系統是用來降低煙氣中NOx含量,使其在規定的限值之內。通過壓縮空氣將尿素溶液溶液(濃度:5%)噴射到焚燒爐的二次燃燒室,來降低NOx的濃度。SNCR系統利用NH3和煙氣中的NOx發生非催化還原反應,產生氮氣和水,達到降低NOx排放濃度的目的。
為了提高脫NOx的效率并實現NH3的泄漏小化,應滿足以下條件:
①在尿素溶液噴入的位置沒有火焰;
②在反應區域維持合適的溫度范圍(800--1000℃);
③在反應區域達到30-60%(可調)脫硝效果的停留時間(0.8秒,900℃)。
3、系統構成
SNCR系統包括安裝在SNCR室內的尿素制備、輸送、存儲系統和尿素噴射系統,此外還有電氣設備、儀表、保溫材料、管道、閥門、電纜等。
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