SCR(Selective Catalytic Reduction,選擇性催化還原)是一種高效、成熟的煙氣脫硝技術(shù),廣泛應(yīng)用于電力、鋼鐵、水泥、化工等行業(yè),用于控制氮氧化物(NOx)排放。以下從技術(shù)原理、工藝流程、關(guān)鍵要素、優(yōu)缺點(diǎn)、應(yīng)用場(chǎng)景及典型案例等方面詳細(xì)介紹SCR技術(shù):二、工藝流程還原劑制備與儲(chǔ)存:液氨法:液氨儲(chǔ)存于壓力罐,經(jīng)蒸發(fā)器氣化為氨氣,再與空氣混合后噴入反應(yīng)器。尿素法:尿素顆粒溶解為溶液(濃度通常為40%~50%),通過水解或熱解生成氨氣。氨噴射系統(tǒng):氨氣/空氣混合物通過噴槍均勻噴入SCR反應(yīng)器入口煙道,確保與煙氣充分混合。SCR反應(yīng)器:反應(yīng)器內(nèi)布置催化劑層(通常為2~3層),煙氣在催化劑表面發(fā)生還原反應(yīng)。反應(yīng)器設(shè)計(jì)需考慮流場(chǎng)均勻性,避免局部氨逃逸或催化劑磨損。催化劑再生與更換:催化劑因中毒、堵塞或老化失活后,需通過高溫水洗、化學(xué)清洗等方式再生,或直接更換新催化劑。氨逃逸監(jiān)測(cè)與控制:通過在線監(jiān)測(cè)儀表(如激光氨逃逸分析儀)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)出口氨濃度,調(diào)整噴氨量以控制氨逃逸在3ppm以下。土壤污染修復(fù)技術(shù)突破包括物理化學(xué)修復(fù),生物修復(fù),阻隔技術(shù)。浙江省窯爐環(huán)境污染治理工程運(yùn)營(yíng)
高效霧化噴淋脫硫塔性能特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)高效脫硫:三層噴淋層設(shè)計(jì),霧化區(qū)覆蓋率高,煙氣中SO?與脫硫液充分反應(yīng),脫除率超90%。案例:廣西柳化預(yù)脫硫塔改造后,脫硫效率提升至85%,系統(tǒng)阻力降低50%。防堵與穩(wěn)定性:空塔噴淋技術(shù)減少填料層,避免傳統(tǒng)填料塔的堵塞問題,運(yùn)行穩(wěn)定性顯著提高。案例:內(nèi)蒙某化工脫硫塔改造為噴淋空塔段后,連續(xù)運(yùn)行12個(gè)月無堵塔現(xiàn)象。節(jié)能與經(jīng)濟(jì)性:煙氣流速高(2.5~3.5m/s),塔體高度較填料塔降低10m,節(jié)省占地面積與投資成本。脫硫劑循環(huán)利用,運(yùn)行成本低,適用于大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用。環(huán)保與副產(chǎn)品回收:石膏副產(chǎn)品含水量≤10%,符合建筑石膏標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)資源化利用。出口煙氣溫度經(jīng)換熱器升溫后排放,避免白煙現(xiàn)象。江蘇省 水環(huán)境污染治理治理污染治理技術(shù)應(yīng)用:推廣先進(jìn)的污染治理技術(shù)。
低氮燃燒技術(shù)是目前控制燃?xì)忮仩t氮氧化物排放的主要手段之一。常見的低氮燃燒技術(shù)包括分級(jí)燃燒、煙氣再循環(huán)(FGR)和預(yù)混燃燒等。分級(jí)燃燒技術(shù)是將燃燒過程分為兩個(gè)階段。在第一階段,將部分空氣(通常為總空氣量的70%-80%)送入燃燒器,使燃料在缺氧富燃的條件下燃燒,此時(shí)燃燒溫度較低,可抑制熱力型NOx的生成。在第二階段,將剩余的空氣送入,使燃料完全燃燒。通過這種方式,可有效降低氮氧化物的排放。煙氣再循環(huán)技術(shù)是將燃?xì)忮仩t尾部約10%-30%的煙氣(溫度約170℃),經(jīng)煙氣管道吸入到燃燒機(jī)進(jìn)風(fēng)口,混入助燃空氣后進(jìn)入爐膛。
SNCR(選擇性非催化還原技術(shù))與SCR(選擇性催化還原技術(shù))在煙氣脫硝領(lǐng)域應(yīng)用大范圍,二者在催化劑使用、反應(yīng)溫度、脫硝效率、設(shè)備投資及運(yùn)行成本等方面存在明顯差異,具體區(qū)別如下:催化劑使用SNCR:不使用催化劑,直接在爐膛或循環(huán)流化床分離器內(nèi)的高溫區(qū)域噴入還原劑(如氨或尿素),還原劑在高溫下分解并與煙氣中的NOx反應(yīng)生成氮?dú)夂退CR:使用催化劑(如鐵、釩、鉻、鈷或鉬等堿金屬),催化劑能降低反應(yīng)活化能,使反應(yīng)在較低溫度下高效進(jìn)行。反應(yīng)溫度SNCR:反應(yīng)溫度較高,一般控制在850℃~1100℃之間。溫度過低會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)不充分,NOx去除率下降且氨逃逸增加;溫度過高則會(huì)使氨分解,降低NOx的還原率。SCR:反應(yīng)溫度較低,通常在200℃~450℃之間,一般應(yīng)用溫度為320℃~400℃。在這個(gè)溫度范圍內(nèi),催化劑能有效促進(jìn)還原劑與NOx的反應(yīng)。脫硝效率SNCR:脫硝效率受溫度、還原劑種類等因素影響較大,一般脫硝效率在30%~70%之間。SCR:由于催化劑的作用,脫硝效率較高,可達(dá)80%~90%以上,能有效滿足嚴(yán)格的環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)。調(diào)整能源消費(fèi)結(jié)構(gòu),提高能源利用率,減少化石燃料的使用。
燃?xì)忮仩t的燃燒過程是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)過程。以常見的天然氣為例,其主要成分是甲烷(CH?),還含有少量的乙烷(C?H?)、丙烷(C?H?)等烴類以及氮?dú)猓∟?)、二氧化碳(CO?)等雜質(zhì)。在燃燒過程中,天然氣與空氣中的氧氣(O?)發(fā)生劇烈的氧化反應(yīng),釋放出大量的熱能。以甲烷燃燒為例,其化學(xué)反應(yīng)方程式為:CH?+2O?→CO?+2H?O+熱量。在實(shí)際燃燒過程中,需要保證天然氣與空氣按照合適的比例混合,以實(shí)現(xiàn)充分燃燒。如果混合比例不當(dāng),如空氣量不足,會(huì)導(dǎo)致不完全燃燒,產(chǎn)生一氧化碳(CO)等污染物;若空氣量過多,則會(huì)帶走過多的熱量,降低燃燒效率。發(fā)展公共交通、鼓勵(lì)綠色出行,減少汽車尾氣排放。浙江省環(huán)境污染治理保養(yǎng)
工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新,降低污染物排放。浙江省窯爐環(huán)境污染治理工程運(yùn)營(yíng)
SNCR與SCR在運(yùn)行成本方面的區(qū)別如下:設(shè)備維護(hù)成本:SNCR:設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,維護(hù)頻次低,成本主要集中于噴槍清理、還原劑輸送管道檢查等常規(guī)項(xiàng)目。SCR:設(shè)備復(fù)雜,反應(yīng)器、熱交換器等部件易因腐蝕、堵塞或磨損故障,需定期巡檢、維修,維護(hù)成本較高。人工成本:SNCR:系統(tǒng)自動(dòng)化程度較低,但操作簡(jiǎn)單,對(duì)運(yùn)維人員技術(shù)要求不高,人工成本相對(duì)較低。SCR:需專業(yè)人員監(jiān)測(cè)催化劑活性、調(diào)整反應(yīng)參數(shù),且系統(tǒng)規(guī)模大、維護(hù)任務(wù)重,人工成本較高。二次污染處理成本:SNCR:氨逃逸量較高(10-15ppm),可能形成銨鹽氣溶膠,需額外處理二次污染,增加成本。SCR:氨逃逸量低(一般<3ppm),二次污染風(fēng)險(xiǎn)小,處理成本較低。浙江省窯爐環(huán)境污染治理工程運(yùn)營(yíng)