SCR脱硝工艺
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脱硝SCR工艺介绍第一章脱硝技术介绍SCR 脱硝系统是利用催化剂,在一定温度下,使烟气中的NOx 与氨气供应系统注入的氨气混合后发生还原反应,生成氮气和水,从而降低NOx 的排放量,减少烟气对环境的污染。
其中SCR 反应器中发生反应如下:4NO + 4NH3 + O2催化剂4N2 + 6H2O (1)6NO2 + 8NH3催化剂7N2 + 12H2O (2)NO + NO2 + 2NH3催化剂2N2 + 3H2O (3) SCR 脱硝工艺系统可分为氨水储运系统、氨气制备和供应系统、氨/空气混合系统、氨喷射系统、烟气系统、SCR 反应器系统和废水吸收处理系统等。
其中由氨水槽车运送氨水,氨水由槽车输入储氨罐内,并依靠氨水泵将储氨罐中的氨水输送到氨水蒸发罐内蒸发为氨气,与稀释风机鼓入的稀释空气在氨/空气混合器中混合后,送达氨喷射系统。
在SCR 入口烟道处,喷射出的氨气和来自焦炉出口的烟气混合后进入SCR 反应器,通过两层催化剂进行脱硝反应,最终通过出口烟道回至余热锅炉,达到脱硝的目的。
第二章方案编制输入条件1. 概述1.1 编制依据(1) 中华人民共和国国家标准GB 16171-2012《炼焦化学工业污染物排放标准》和临汾大气污染防治文件。
(2) 中华人民共和国的有关法律、法规、部门规章及工程所在地的地方法规;(3) 现行有关的国家标准、规范,行业标准、规范及自治区级有关标准、规范;(4)业主提供的设计资料。
1.2 主要设计原则(1)选择符合环保要求的最经济合适的烟气脱硝工艺方案,烟气脱硝系统不能影响系统正常运行;(2)烟气脱硝工程尽可能按现有设备状况及场地条件进行布置,力求工艺流程和设施布置合理、操作安全、简便,对原机组设施的影响最少;(3)对脱硝副产物的处理应符合环境保护的长远要求,尽量避免脱硝副产物的二次污染,脱硝工艺应尽可能减少噪音对环境的影响;(4)脱硝工程应尽量节约能源和水源,降低脱硝系统的投资和运行费用;(5)脱硝系统年运行小时数按8000小时,脱硝系统可利用率98%以上;(6)SCR装置按反应器出口NO x含量150mg/Nm3以下达到环保要求。
SCR脱硝技术及其脱硝催化剂生产工艺1、概述SCR(selective catalytic reduction)是烟气选择性催化还原法脱硝技术的简称,是指在催化剂的作用下,利用还原剂(如NH3)“有选择性”地与烟气中的NOx反应并生成无毒无污染的N2和H2O。
也就是说SCR工艺的实质就是燃煤锅炉排放烟气中的NOx污染物与喷入烟道的还原剂NH3,在催化剂的作用下发生氧化还原反应,生成无害的N2和H2O。
该工艺于20世纪70年代末首先在日本开发成功,80年代和90年代以后,欧洲和美国相继投入工业应用,现已在世界范围内成为大型工业锅炉烟气脱硝的主流工艺。
为避免烟气再加热消耗能量,一般将SCR反应器布置在锅炉省煤器出口与空气预热器之间,即高飞灰布置。
此时烟气温度(300℃-430℃)正好是催化剂的最佳活性温度窗口。
氨气在加入空气预热器前的水平管道上加入,与烟气混合,NOx在催化剂的作用下被还原为N2和H2O。
目前常规应用的SCR技术为中温催化剂(280℃-420℃),而现在正在研究开发的低温催化剂,可应用于200℃以下的烟气温度。
2、SCR反应过程SCR技术是在金属氧化物催化剂作用下,以NH3作为还原剂,将NOx还原成N2和H2O。
NH3不和烟气中的残余的O2反应,而如果采用H2、CO、CH4等还原剂,它们在还原NOx的同时会与O2作用,因此称这种方法为“选择性”。
主要反应方程式为:4NH3+4NO+O2─>4N2+6H2O (1)NO+NO2+2NH3─>2N2+3H2O (2)3、SCR系统设计条件•烟气流量•烟气温度•烟气成分和灰分成分•烟气入口NOx浓度•脱硝效率•空间速率•NH3/NOx摩尔比•SO2转化率•NH3逃逸率•反应器运行压降4 、SCR脱硝系统主要装置•氨存储和供应系统•氨/空气喷射系统•SCR反应器•SCR催化剂•SCR控制系统•吹灰和灰输送系统5、SCR催化反应还原剂用于SCR烟气脱硝的还原剂一般有3种:液氨、氨水、及尿素。
水泥厂scr脱硝工艺流程
水泥厂的脱硝工艺是为了减少废气中的氮氧化物排放,保护环境。
一般来说,水泥厂脱硝工艺可以采用选择性催化还原(SCR)工艺。
SCR工艺是指在一定温度下,通过催化剂催化将废气中的氮氧化物(NOx)与氨(NH3)进行还原反应,生成氮气和水,从而达到脱硝的目的。
脱硝工艺的流程一般包括以下几个步骤,首先是废气预处理,包括除尘和脱硫等工序,以保证废气中的杂质对SCR催化剂的影响降到最低;其次是氨水的制备和储存,因为SCR工艺需要添加氨来进行脱硝反应,所以需要有稳定的氨水供应系统;然后是催化反应器,废气经过预处理后进入催化反应器,在催化剂的作用下进行脱硝反应;最后是系统集成和废气排放控制,对脱硝后的废气进行监测和控制,确保符合环保排放标准。
在实际应用中,SCR脱硝工艺还涉及到催化剂的选择、温度、压力、氨气与废气的混合比例等参数的控制,以及对催化剂的再生和更换等运行与维护工作。
同时,还需要考虑工艺的能耗、投资和运行成本等经济因素。
总的来说,水泥厂的SCR脱硝工艺流程是一个复杂的系统工程,需要综合考虑环保、经济和工程实际情况,以达到高效、稳定地减
少氮氧化物排放的目的。
附件二、锅炉烟气SCR脱硝一、SCR工艺原理利用选择性催化还原(SCR)技术将烟气中的氮氧化物脱除的方法是当前世界上脱氮工艺的主流。
选择性催化还原法是利用氨(NH3)对NO X的还原功能,使用氨气(NH3)作为还原剂,将一定浓度的氨气通过氨注入装置(AIG)喷入温度为280℃-420℃的烟气中,在催化剂作用下,氨气(NH3)将烟气中的NO和NO2还原成无公害的氮气(N2)和水(H2O),“选择性”的意思是指氨有选择的进行还原反应,在这里只选择NO X还原。
其化学反应式如下:4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O6NO2+8NH3→7N2+12H2O副反应主要有:2SO2+O2→2SO3催化剂是整个SCR系统的核心和关键,催化剂的设计和选择是由烟气条件、组分来确定的,影响其设计的三个相互作用的因素是NO X 脱除率、NH3的逃逸率和催化剂体积。
脱硝反应是在反应器内进行的,反应器布置在省煤器和空气预热器之间。
反应器内装有催化剂层,进口烟道内装有氨注入装置和导流板,为防止催化剂被烟尘堵塞,每层催化剂上方布置了吹灰器。
二、脱硝性能要求及工艺参数1、性能要求采用SCR脱硝技术时,脱硝工程应达到下列性能指标:NO X排放浓度控制到200mg/Nm3以下,总体脱硝效率约80%;氨逃逸浓度不大于3uL/L;SO2/SO3转化率小于1.0%;2、工艺参数脱硝工艺的设计参数见表液氨缓冲槽SCR工艺流程图3、高灰型SCR脱硝系统采用高灰型SCR工艺时,250~390℃的烟气自锅炉省煤器出口水平烟道引入,进入SCR脱硝装置入口上升烟道,经氨喷射系统喷入烟道的NH3与烟气混合后,在催化剂作用下,将NO X还原成N2和H2O,脱硝后的干净烟气离开SCR装置,进入空气预热器,回到锅炉尾部烟道。
高灰型SCR脱硝系统包括烟道接口、烟道、挡板、膨胀节、氨气制备与供应、氨喷射器、导流与整流、反应器壳体、催化剂、吹灰器、稀释风机、在线分析仪表及控制系统等部件,归纳起来可分为催化剂系统、反应器系统、氨供应与喷射系统及电气热控系统等几个部分。
SCR脱硝系统运行工艺1、SCR工艺描述SCR烟气脱硝装置的工艺流程主要由氨区系统、氨喷射系统、催化剂、烟气系统、反应器等组成。
核心区域是反应器,内装催化剂。
外运来的氨水储存在氨水储存罐内,氨水输送系统将氨水用喷枪喷喷射至氨混合器内蒸发为氨气,并通过稀释风将氨气通过喷氨格栅(AIG)的喷嘴喷入烟气中与烟气混合,充分混合后进入催化反应器。
当达到反应温度且与氨气充分混合的烟气气流经SCR反应器的催化层时,氨气与NOx发生催化氧化还原反应,将NOx还原为无害的N2和H2O。
2、主要设备介绍2.1卸氨泵卸氨泵能满足各种条件下的要求。
卸氨泵抽取氨水罐车中的氨水,将氨水罐车的氨水抽至氨水储罐中。
系统设有卸氨泵1台。
2.2 氨水储罐氨水储罐的容量,按照2台锅炉BMCR工况,在设计条件下,设置2个50M3氨水储罐,储罐上安装有液位计、液位变送器、双金属温度计、进出口关断阀、呼吸阀、压力表,在储罐附近装有氨气泄漏检测器,为氨水储罐氨气泄漏保护所用。
氨水储罐顶部四周安装有消防水喷淋管线及喷嘴,当氨水储罐区域有氨气泄漏时,检测到空气中氨含量达到设定值时自动淋水装置启动,启动自动淋水装置,对氨气进行吸收,控制氨气污染。
2.3 氨水输送泵氨水输送泵主要是将氨水储罐里的氨水输送至氨混合器中。
氨水输送泵为专门输送氨水的泵,为保证氨水的不间断供应,氨水输送泵采用一用一备。
2.4 氨混合器氨水蒸发所需要的热量采用空气加热器来提供热量。
氨混合器上装有喷枪,氨水及压缩空气通过喷枪混合气化后进入氨混合器,气化后的氨水通过加热后的稀释风将氨水蒸发为氨气后带入氨喷射(AIG)系统。
进入喷枪氨水输送管路上装有气动关断阀及气动调节阀,通过气动调节阀来调整氨水流量;进入喷枪的压缩空气管路上装有减压阀,通过减压阀来调整进入喷枪的压缩空气的压力,在氨混合器进出口位置装有温度检测器,通过温度来调整稀释风量及氨水流量;2.5 氨喷射(AIG)系统根据烟道的截面、长度、SCR反应器本体的结构型式等,设有1套完整的氨喷射系统,保证氨气和烟气在进入SCR反应器本体之前混合均匀。
燃煤电厂SCR脱硝工艺的设计SCR脱硝工艺是利用催化剂将NOx与氨(NH3)在一定温度下催化反应,生成氮气(N2)和水蒸气(H2O)。
该工艺的基本反应方程为:4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O。
在SCR脱硝过程中,关键是选择合适的催化剂和确定适当的反应温度。
选择催化剂是SCR脱硝工艺设计中的关键步骤之一、常用的催化剂有钒钨钛系催化剂(V-W/Ti)和铜铁催化剂(Cu-Fe)。
选择催化剂时需要考虑其催化活性、稳定性和耐高温性。
另外,还需要考虑催化剂的毒性抗性,即在燃烧过程中可能产生的硫化物等对催化剂的影响。
确定适当的反应温度是SCR脱硝工艺设计的另一个关键要点。
SCR脱硝反应的最佳温度范围是在200~400摄氏度之间。
过低的反应温度会导致反应效率低下,过高的反应温度会导致催化剂失活。
因此,需要根据燃煤电厂的实际情况和要求,选择适当的反应温度。
除了催化剂选择和反应温度确定外,SCR脱硝工艺设计还需要考虑其他因素。
首先是氨的投加量,氨的投加量需要根据燃煤电厂的NOx排放浓度和减排要求来确定。
其次是脱硝反应器的设计和选择,包括反应器的尺寸、形状和材料等。
此外,还需要考虑配套系统的设计,如氨输送系统、催化剂布置系统和SCR脱硝过程的控制系统等。
在SCR脱硝工艺设计的过程中,需要进行模拟计算和实际测试,以验证设计方案的可行性和有效性。
模拟计算可以通过建立数学模型,对SCR 脱硝过程进行模拟和优化,评估不同操作参数的影响。
实际测试可以通过建立试验装置,并采集氮氧化物和氨的浓度数据,验证SCR脱硝工艺的性能。
总之,SCR脱硝工艺是减少燃煤电厂NOx排放的有效方法。
在SCR脱硝工艺的设计过程中,需要选择合适的催化剂、确定适当的反应温度,并考虑氨的投加量、脱硝反应器的设计和选择,以及配套系统的设计。
同时,还需要进行模拟计算和实际测试,以验证设计方案的可行性和有效性。
通过科学合理的设计和优化,可以提高SCR脱硝工艺的脱硝效率,达到减少燃煤电厂NOx排放的目的。
SCR脱硝技术工艺及应用SCR脱硝技术是目前应用最广泛的烟气脱硝技术之一。
其原理是在催化剂的作用下,还原剂(液氨)与烟气中的氮氧化物反应生成无害的氮和水。
SCR脱硝工艺流程主要包括还原剂的准备、烟气预处理、催化剂床层和烟气净化四个步骤。
SCR脱硝技术具有脱硝效率高、运行可靠、便于维护等优点,但也存在催化剂失活和尾气中残留等缺点。
SCR脱硝技术的应用范围广泛,包括火电厂、钢铁厂、化工厂等。
1. SCR脱硝技术原理SCR脱硝技术的原理是在催化剂的作用下,还原剂(液氨)与烟气中的氮氧化物(NOx)反应生成无害的氮和水。
还原剂与NOx的反应原理还原剂与NOx的反应可以表示为以下化学方程式:4NH3 + 4NO + O2 → 6H2O + 4N2该反应是可逆反应,需要在一定的温度和压力下进行。
在催化剂的作用下,该反应可以向右进行,生成无害的氮和水。
催化剂的作用催化剂是SCR脱硝技术的关键。
催化剂可以降低反应的活化能,从而提高反应的速率。
目前,SCR脱硝技术中常用的催化剂有三元催化剂和二元催化剂。
三元催化剂由钒(V)、钼(Mo)和铌(Nb)等金属组成。
二元催化剂由钒(V)和钼(Mo)等金属组成。
反应温度和压力的影响反应温度和压力对SCR脱硝技术的影响较大。
反应温度越高,反应速率越快,但催化剂的活性越低。
反应压力越高,反应速率越快,但催化剂的寿命越短。
一般来说,SCR脱硝技术的反应温度范围为300-400℃,压力范围为1-2MPa。
2. SCR脱硝工艺流程SCR脱硝工艺流程主要包括还原剂的准备、烟气预处理、催化剂床层和烟气净化四个步骤。
还原剂的准备还原剂通常为液氨。
液氨由氨罐储存,在进入SCR系统之前需要进行蒸发。
烟气预处理烟气预处理的目的是去除烟气中的杂质,以提高催化剂的活性和使用寿命。
烟气预处理通常包括以下步骤:酸碱洗涤:去除烟气中的酸性和碱性物质。
干燥:去除烟气中的水分。
除尘:去除烟气中的粉尘。
催化剂床层催化剂床层是SCR脱硝技术的核心部分。