在還原劑的接收和儲存系統(tǒng)中,尿素一般采用50%的水溶液,可直接噴入爐膛。由于尿素的冰點僅為17.8e℃。因此,較冷的季節(jié)應對尿素溶液進行加熱和循環(huán)。尿素可采用固體顆粒運輸,但在廠內必須設置溶解裝置。與氨系統(tǒng)相比,尿素系統(tǒng)有以下優(yōu)點:尿素是一種無毒、低揮發(fā)的液體,在運輸和儲存方面比氨更加安全;此外,尿素溶液噴入爐膛后在煙氣中擴散較遠,可改善大型鍋爐中吸收劑和煙氣的混合效果。由于尿素的安全性和良好的擴散性能,采用尿素的SNCR系統(tǒng)多在大型鍋爐上應用。
SNCR系統(tǒng)中,還原劑與煙氣的混合采用噴射器。噴射器有墻式和槍式2種類型。墻式噴射器在特定部位插入鍋爐內墻,一般每個噴射部位設置1個噴嘴。墻式噴嘴一般應用于短程噴射就能使反應劑與煙氣達到均勻混合的小型鍋爐和尿素SNCR系統(tǒng)。由于墻式噴嘴不直接暴露于高溫煙氣中,其使用壽命要比噴槍式長。槍式噴射器由1根細管和噴嘴組成,可將其從爐墻深入到煙流中。噴槍一般應用于煙氣與反應劑難于混合的氨噴SNCR系統(tǒng)和大容量鍋爐。在某些設計中噴槍可延伸到鍋爐整個斷面。噴槍可按單個噴嘴或多個噴嘴設計。后者的設計較為復雜,因此,要比單個噴嘴的噴槍和墻式噴嘴價格貴些。因噴射器忍受著高溫和煙氣的沖擊。易遭受侵蝕、腐蝕和結構破壞,因此,噴射器一般用不銹鋼制造,且設計成可更換。除此以外,噴射器常用空氣、蒸汽和水進行冷卻。為使噴射器最少地暴露于高溫煙氣中,噴槍式噴射器和一些墻式噴嘴也可設計成可伸縮的。當遇到鍋爐啟動、停運、季節(jié)性運行或一些其他原因SNCR需停運時,可將噴射器退出運行。
用氨基作反應劑的噴射系統(tǒng)一般比尿素系統(tǒng)復雜和昂貴些,原因是這種系統(tǒng)噴射的是氣相氨而不是液氨溶液"為此,氨基噴射系統(tǒng)常配備多個噴嘴的高能噴槍系統(tǒng)"在鍋爐通道的寬度和高度內按網格形式布置噴槍"
2、電子束法:是用高能電子束(0.8~1MeV)輻射含NOx和SO2的煙氣,產生的自由基氧化生成硫酸和硝酸,再與NH3發(fā)生中和反應生成氨的硫酸及硝酸鹽類,從而達到凈化煙氣的目的。
3、液體吸收法:由于煙氣中的NOx90%以上是NO,而NO難溶于水,因此對NOx的濕法處理不能用簡單的洗滌法。濕法脫硝的原理是用氧化劑將NO氧化成NO2,生成的NO2再用水或堿性溶液吸收,從而實現脫硝。
4、吸附法:最主要的方法為活性炭方法。
在眾多煙氣處理技術中,液體吸收法的脫硝效率低,凈化效果差;吸附法雖然脫硝效率高,但吸附量小,設備過于龐大,再生頻繁,應用也不廣泛;
1.1.2.1煙氣脫硝技術比較。
脫硝技術一般比較(表1、)
所采用的技術
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脫硝效率%
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工程造價
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運行費用
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低氮燃燒技術
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25-40
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較低
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低
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SNCR技術
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25-40
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低
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中等
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LNB + SNCR技術
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40-70
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中等
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中等
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SCR技術
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80-90
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高
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中等
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SNCR/SCR 混合技術
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40-80
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中等
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中等
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煙氣脫硝技術比較(表2)
方法
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原理
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技術特點
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催化分解法
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在催化劑作用下,使NO直接分解為N2和O2。主要的催化劑有過渡金屬氧化物、貴金屬催化劑和離子交換分子篩等。
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不需耗費氨,無二次污染。催化活性易被抑制,二氧化硫存在時催化劑中毒問題嚴重,還未工業(yè)化。
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選擇性非催化還原法
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用氨或尿素類物質使NOx還原為N2和H2O。
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效率較高,操作費用較低,技術已工業(yè)化。溫度控制較難,氨氣泄漏可能造成二次污染。
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選擇性催化還原法
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在特定催化劑作用下,用氨或其它還原劑選擇性地將NOx還原為N2和H2O。
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脫除率高,被認為是最好的煙氣脫硝技術。投資和操作費用大,也存在NH3的泄漏。
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固體吸附法
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吸附
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對于小規(guī)模排放源可行,具有耗資少,設備簡單,易于再生。但受到吸附容量的限制,不能用于大排放源。
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電子束法
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用電子束照射煙氣,生成強氧化性OH基、O原子和NO2,這些強氧化基團氧化煙氣中的二氧化硫和氮氧化物,生成硫酸和硝酸,加入氨氣,則生成硫硝銨復合鹽。
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技術能耗高,并且有待實際工程應用檢驗。
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濕法脫硝
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先用氧化劑將難溶的NO氧化為易于被吸收的NO2,再用液體吸收劑吸收。
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脫除率較高,但要消耗大量的氧化劑和吸收劑,吸收產物造成二次污染。
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