总体概述
SCR脱硝(Selective Catalytic Reduction)即选择性催化还原法脱硝,是目前应用最为广泛的烟气脱硝技术之一。其原理是在催化剂的作用下,向温度约280-420℃的烟气中喷入氨气(NH₃)或尿素等还原剂,还原剂与烟气中的氮氧化物(NOx)发生反应,将其还原为无害的氮气(N₂)和水(H₂O),从而实现对烟气中氮氧化物的脱除,达到环保排放标准。
反应原理
4NO+4NH3+02→4N2+6H2O
2NO2+4NH3+02→3N2+6H2O
6NO2+8NH3→7N2+12H2O
工艺流程:
还原剂储存与供应系统:若采用液氨作为还原剂,液氨由槽车运输至液氨储罐储存。液氨通过蒸发器蒸发为氨气,氨气经缓冲罐稳压后,通过管道输送至反应区。
若使用尿素作为还原剂,固体尿素首先溶解在溶解罐中,制成一定浓度的尿素溶液,通过泵输送至尿素溶液储罐。然后,尿素溶液经过计量分配装置,输送到水解器或热解炉中,在一定温度和压力条件下分解产生氨气,氨气再输送至反应区。
烟气系统:锅炉或其他燃烧设备产生的高温烟气首先进入脱硝反应器前的烟道。在烟道中,安装有烟气流量、温度、压力以及氮氧化物浓度等测量仪器,用于实时监测烟气参数。根据烟气中氮氧化物的浓度和流量,通过控制系统精确调节还原剂的喷入量。
脱硝反应系统:烟气与氨气在混合器中充分混合后,进入装有催化剂的脱硝反应器。在催化剂的作用下,发生选择性催化还原反应。反应后的烟气继续进入后续的脱硫、除尘等环保设施,最后经烟囱排放到大气中。
技术优势:
u 脱硝效率高:在合适的工况条件下,SCR 法脱硝效率可高达90%以上,能够有效降低烟气中氮氧化物的排放浓度,满足日益严格的环保要求。
u 选择性好:该方法具有较高的选择性,还原剂主要与氮氧化物发生反应,而很少与烟气中的其他成分(如氧气等)发生副反应,从而保证了反应的高效性和经济性。
u 运行稳定可靠:SCR 系统的设备和工艺经过多年的发展和完善,具有较高的稳定性和可靠性。催化剂的使用寿命一般可达3-5年,甚至更长,减少了设备的维护和更换频率。
u 适应范围广:可适用于不同类型的燃煤、燃油、燃气锅炉以及工业窑炉等,无论是新建项目还是现有项目的改造,都具有良好的适用性。
应用领域
电力行业:燃煤发电是我国主要的发电方式之一,也是氮氧化物排放的大户。SCR法脱硝技术在火力发电厂得到了广泛应用,能够有效降低电厂烟气中氮氧化物的排放,减少对大气环境的污染。
钢铁行业:在钢铁生产过程中,如烧结、炼铁、炼钢等环节都会产生含有氮氧化物的废气。SCR法脱硝可用于钢铁企业的废气处理,帮助企业实现节能减排目标,满足环保法规要求。
水泥行业:水泥窑炉在煅烧水泥熟料过程中会排放大量的氮氧化物。SCR法脱硝技术能够对水泥窑炉废气进行有效处理,降低氮氧化物排放,助力水泥行业的绿色发展。
玻璃行业:玻璃生产过程中使用的燃料燃烧会产生氮氧化物。SCR 法脱硝可应用于玻璃窑炉的废气治理,减少玻璃行业对环境的污染,推动行业的可持续发展。
其他工业领域:如化工、陶瓷、有色金属冶炼等行业,只要存在氮氧化物排放的环节,都可以考虑采用SCR法脱硝技术来实现氮氧化物的减排。