排烟脱氮技术
- 格式:docx
- 大小:20.30 KB
- 文档页数:3
低温烟道喷射亚气氯酸钠脱硝工艺低温烟道喷射亚气氯酸钠脱硝工艺是一种常用的烟气脱硝技术,广泛应用于燃煤电厂和工业锅炉中。
该工艺通过喷射亚气氯酸钠溶液来降低烟气中的氮氧化物(NOx)浓度,达到环保排放的要求。
该工艺的基本原理是利用亚气氯酸钠与烟气中的氮氧化物发生反应,生成氮气和氯化钠。
亚气氯酸钠溶液在喷射过程中与烟气充分接触,使得氮氧化物被还原为氮气,从而实现脱硝效果。
脱硝后的烟气中的氮氧化物浓度大大降低,符合环保要求。
低温烟道喷射亚气氯酸钠脱硝工艺具有以下优点:1. 脱硝效率高:亚气氯酸钠喷射剂能够与烟气中的氮氧化物充分反应,使得脱硝效果达到90%以上,能够满足国家排放标准。
2. 适应性强:该工艺适用于不同燃煤电厂和工业锅炉,能够处理不同烟气量和氮氧化物浓度的烟气。
3. 技术成熟:低温烟道喷射亚气氯酸钠脱硝工艺在国内外已经广泛应用,并且取得了良好的效果,具有成熟的技术和工程经验。
4. 操作简单:该工艺的操作相对简单,只需设置喷射装置和配制亚气氯酸钠溶液即可。
5. 经济性好:低温烟道喷射亚气氯酸钠脱硝工艺相对于其他脱硝技术来说,投资成本低,运行费用也较低。
然而,低温烟道喷射亚气氯酸钠脱硝工艺也存在一些不足之处:1. 氯盐排放:该工艺中生成的氯化钠会随着烟气排放到大气中,可能对周围环境产生一定的影响。
2. 亚气氯酸钠的制备:亚气氯酸钠是一种需要特殊设备和原材料制备的化学品,制备过程中可能会产生废水和废气。
为了解决这些问题,可以采取以下措施:1. 排放控制:对氯化钠排放进行监测和控制,确保其不会对周围环境造成污染。
2. 废物处理:对亚气氯酸钠制备过程中产生的废水和废气进行处理,达到环保要求。
3. 工艺改进:对低温烟道喷射亚气氯酸钠脱硝工艺进行改进,减少对亚气氯酸钠的需求量,降低对环境的影响。
低温烟道喷射亚气氯酸钠脱硝工艺是一种成熟的烟气脱硝技术,具有高效、适应性强、操作简单和经济性好等优点。
然而,在应用过程中需要注意对氯化钠排放和亚气氯酸钠制备过程中产生的废物进行控制和处理,以保证工艺的环保性。
第七章气态活染物控制技术基础一、填空题1、吸收法净化气态污染物是利用混合气体中各成分在吸收剂中的不同,或与吸收剂中的组分发生,从而将有害组分从气流中分离出来。
【答】溶解度,化学反应2、用水吸收HC1气体属于,用N a OH溶液吸收S02属于,用酸性溶液吸收N H3属于。
【答】物理吸收,化学吸收,化学吸收3、目前工业上常用的吸收设备可分为、和三大类。
【答】表面吸收器,鼓泡式吸收器,喷洒式吸收器4、气体扩散同时发生在气相和液相中,扩散过程既包括,也包括。
【答】分子扩散,湍流扩散5、吸收操作线斜率Ls/G s称为吸收操作的液气比,物理含义为。
【答】处理单位惰性气体所消耗的纯吸收剂的量6、常用的吸收剂有和。
【答】水,碱金属钠、钾、铵或碱土金属钙、镁等的溶液7、防治S02污染的方法主要有清洁生产工艺、采用低硫燃料、、及等。
M g2+, S二酸,氨【答】燃料脱硫,燃料固硫,烟气脱硫8、湿式石灰/石灰石-石膏法存在结垢和堵塞问题,通过在吸收液中加入C a C l2、、、等添加剂可解决此问题。
【答】浆液的p H值,吸收温度,石灰石的粒度9、影响湿式石灰/石灰石-石膏法吸收效率的主要因素有,,,流体力学状态,控制溶液过饱和,吸收剂种类等。
【答】石灰/石灰石法,氧化镁法,钠碱法10、目前应用较多的脱硫方法有、、、氨吸收法、亚硫酸钠法、柠檬酸钠法等。
【答】催化还原法(选择性、非选择性),吸收法,吸附法11、吸附设备主要有、和三种类型。
【答】固定床吸附器,移动床吸附器,流化床吸附器12、影响吸附容量的因素有、、、和。
【答】吸附剂表面积、吸附剂的孔隙大小、孔径分布、分子极性、吸附剂分子上官能团性质13、吸附区高度的计算方法有法和法。
【答】穿透曲线法;希洛夫近似法14、希洛夫方程式为。
【答】x=K L-t015、进入催化燃烧装置的气体首先要除去粉尘、液滴等有害组分,其目的为。
【答】防止中毒16、催化剂的组成为、和。
【答】主活性组分;助催化剂;载体17、催化剂的性能主要指其、和。
脱氮工艺流程脱氮是指通过化学或生物方法将废气中的氮氧化物去除的过程。
氮氧化物是一种对环境和人体健康有害的污染物,因此脱氮工艺在工业生产和环保领域中具有重要意义。
下面将介绍脱氮工艺的流程及相关技术。
一、脱氮工艺的原理。
脱氮工艺主要是通过化学反应或生物降解来去除废气中的氮氧化物。
化学方法包括选择性催化还原(SCR)、选择性非催化还原(SNCR)、吸附法等;生物方法则是利用微生物对氮氧化物进行降解。
不同的工艺适用于不同类型的废气排放,选择合适的脱氮工艺可以有效去除废气中的氮氧化物。
二、脱氮工艺的流程。
1. SCR脱氮工艺流程。
SCR脱氮工艺是将氨气或尿素溶液喷入烟气中,通过与氮氧化物发生化学反应来将其转化为氮气和水。
SCR脱氮系统由氨水喷射系统、反应器和催化剂组成。
烟气经过预处理后进入反应器,在催化剂的作用下与氨气发生反应,从而实现氮氧化物的脱除。
2. SNCR脱氮工艺流程。
SNCR脱氮工艺是在燃烧设备的炉膛内喷射氨水或尿素溶液,通过与氮氧化物发生非催化还原反应来将其转化为氮气和水。
SNCR脱氮系统主要包括氨水喷射系统、混合器和反应器。
燃烧设备的烟气经过预处理后,与喷射的氨水在混合器中充分混合,然后在炉膛内与氮氧化物发生反应,实现脱氮的目的。
3. 生物脱氮工艺流程。
生物脱氮工艺是利用微生物对氮氧化物进行降解,将其转化为无害的氮气。
生物脱氮系统包括生物反应器、微生物培养池和氮氧化物气体处理设备。
废气经过预处理后进入生物反应器,微生物在适宜的环境条件下对氮氧化物进行降解,最终将其转化为氮气。
三、脱氮工艺的关键技术。
1. 催化剂技术。
SCR脱氮工艺中的催化剂是关键技术之一,选择合适的催化剂可以提高脱氮效率和降低能耗。
常用的催化剂包括钒钛催化剂、钒钨催化剂等。
2. 氨水喷射技术。
氨水喷射技术是SCR和SNCR脱氮工艺中的关键技术之一,喷射系统的设计和运行稳定性直接影响脱氮效果。
3. 生物降解技术。
生物脱氮工艺中的微生物培养和反应条件控制是关键技术,通过优化微生物培养条件和反应环境可以提高脱氮效率。
ICS 号中国标准文献分类号 P DL/T****—2008(草案征求意见稿)( - - ) 发布 ( - - ) 实施发火电厂烟气脱硫系统 运行导则 ICS 文献分类号:备案号:中华人民共和国电力行业标准 DLDL/T ××××—×××× 火电厂排烟脱硝技术导则Guide for flue gas denitrification technology in thermal power plant(征求意见稿)2010-××-××发布 2010-××-××实施中华人民共和国国家能源局 发布DL/T ××××—××××目次前言 (Ⅱ)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (1)4 总则 (2)5 脱硝工艺选择 (2)6 SCR工艺 (3)7 SNCR工艺 (5)8 SNCR-SCR联合脱硝工艺 (6)9 其他脱硝工艺 (7)10 性能考核和环境评价 (7)IDL/T ××××—××××II前言本标准根据国家发展改革委办公厅《关于印发2009年电力环保脱硫脱硝行业标准项目计划(发改办工业[2008]242号)》安排,组织编制。
本标准由中国电力企业联合会提出。
本标准由电力行业环境保护标准化技术委员会归口并解释。
本标准起草单位:中国电力企业联合会环保与资源节约部、中电投远达环保工程有限公司、西安热工研究院有限公司、重庆远达催化剂制造有限公司等。
本标准主要起草人:DL/T ××××—××××火电厂排烟脱硝技术导则1 范围本标准规定了火电厂现有烟气脱硝工艺技术选择、设备配置、主要参数设计等方面的要求。
陶瓷窑炉烟气处理技术随着国民经济的不断发展,我国陶瓷工业也得到了迅猛发展。
2005年我国陶瓷产量:日用陶瓷175亿件,建筑陶瓷35 m2,卫生陶瓷约9 000万件,产量均居世界第一,约占世界的2/3,形势一片大好。
但其带来的负面影响——窑炉烟气污染也越来越突出。
我国大气中90%的SO x、85%的CO2、80%的RO x(粉尘)和50%的NO x污染均来自陶瓷窑炉、蒸汽锅炉以及其他各种工业窑炉[1]。
据资料统计,目前仅在日用陶瓷、建筑陶瓷生产领域中就有3 000余座燃煤窑炉,达到窑炉总数的70%,因此处理陶瓷窑炉烟气污染就成为了目前应该研究的方向。
笔者结合陶瓷窑炉烟气的污染物形成机制,对目前窑炉烟气的处理技术和发展方向进行了综述。
1 陶瓷窑炉烟气污染产生的机制陶瓷窑炉烟气中有害物质可分为两类:一类是气相化学物质,另一类是固相的烟尘,都是造成大气污染的主要物质。
1.1 气相化学物质的产生燃煤产生的气相化学物质主要有SO X和NO X。
(1) SO X是由煤、粘土中的硫化物杂质在800 ℃左右被氧化所致。
在陶瓷生产中不仅燃烧的燃料中含有硫化物杂质,而且原料也有一些含硫的杂质,如:黄铁矿(FeS2)、Fe2(SO4)3、CaSO4、Na2SO4等。
这些杂质存在于陶瓷坯体中,在烧成的过程中,要进行一系列氧化还原反应。
(2) NO X的产生类型有3种:a、热力型NO X,燃烧时的空气中带进来的氮在高温下与氧发生反应生成NO X被称为热力型NO X(T -NO X)。
b、燃料型NO X,因为煤中含有许多氮的有机化合物如芳香杂环氮化物、吡咯及衍生物,在高温作用下易产生NH3或HCN氧化生成NO X。
c、快速型NO X,指在燃烧过程中,燃料中的碳氢化合物发生分解,其分解的中间产物和N2反应生成的氮氧化物。
快速型NO X生成量很少,可不予考虑。
1.2 固相烟尘的产生煤被加热350~600 ℃时,大量释放出以碳氢化合物为主的挥发分,进入炉膛空间。
烟气再循环(FGR)在燃气锅炉降氮改造中的应用发布时间:2021-06-01T10:59:50.723Z 来源:《基层建设》2020年第30期作者:向勇[导读] 摘要:本文主要讨论对现状大型燃气锅炉进行降氮改造的方案,主要介绍主要的降氮措施,以及FGR烟气再循环技术在燃气锅炉降氮改造中的应用。
乌鲁木齐热力工程设计研究院有限责任公司新疆乌鲁木齐 830000摘要:本文主要讨论对现状大型燃气锅炉进行降氮改造的方案,主要介绍主要的降氮措施,以及FGR烟气再循环技术在燃气锅炉降氮改造中的应用。
关键词:燃气锅炉房;降氮改造;烟气再循环;随着国家政府对环境保护的重视以及近几年连续出台的大气污染防治攻坚战文件来看,各地环保局对当地供热企业强制要求并执行燃煤锅炉更换为低氮燃气锅炉,普通的燃气锅炉实施低氮改造。
近几年在工业、民生所用的燃气锅炉污染物排放居高不下,且这些燃气锅炉具有容量小、数量多等特点,如何降低其 NOx 排放已经引起关注。
许多地区环保政策都要求现状燃气锅炉氮氧化物排放浓度小于30mg/Nm³。
因此,对现状燃气锅炉进行降氮改造已迫在眉睫。
1.氮氧化物(NOx)生成机理天然气在燃烧过程中生成的NO和NO2,通常把这两种氮的氧化物统称为NOx,天然气燃烧过程生成的NOx主要是NO,约为90%左右,其余为NO2及少量的N2O。
燃烧生成的NO排入大气后极易氧化成NO2,进而形成酸雨、酸雾等严重威胁了人类的健康。
由于燃烧过程生成的NOx主要是NO,因此,研究燃烧过程中NOx的生成过程主要是研究NO的生成途径和机理。
燃烧过程中NO的生成途径主要有热力型(T-NO)、快速型(P-NO)和燃料型(F-NO)。
2.抑制NOx生成的思路基于热力型NOx和快速型NOx生成的主要因素,提出抑制NOx生成的技术分为一级脱氮技术和二级脱氮技术。
一级脱氮技术主要是采用低NOx 燃烧器以及通过燃烧优化调整,有效控制NOx的产生,从源头上减少NOx生成量;二级脱氮技术则是利用各种措施,尽可能减少已生成NOx的排放,属于烟气脱硝范畴,目前主要有两种成熟技术选择性催化还原法(SCR)和选择性非催化还原法(SNCR)。
脱氮催化剂的综述摘要本文介绍了选择性催化还原(scr)、nsr技术、催化加氢脱氮(hdn)技术的反应机理,并对3种催化脱氮技术的发展前景作了展望。
关键词scr;nsr;hdn;反应机理;展望中图分类号x5 文献标识码a 文章编号1674-6708(2010)23-0134-020 引言nox作为废气是形成化学光雾和酸雨等环境问题的原因之一,因此有效处理排放的nox是我国急需解决的大气问题。
氮氧化物可采用多种催化方法处理,如选用选择性催化还原(scr)技术、nsr技术、催化加氢脱氮(hdn)技术等。
1 脱氮催化剂及反应机理下面介绍了scr、nsr、hnd三种催化脱氮技术的反应机理及其使用的催化剂。
1.1 scr技术1.1.1 scr的反应机理scr化学反应主要是在催化剂存在的条件下,采用氨或甲烷、乙烯、丙烷、丙烯等碳氢化合物等作为还原剂,将烟气中的nox催化还原为n2。
其反应可表示如下:4nh3+4no+o2→4n2+6h2o4nh3+2no+o2→3n2+6h2o该法效率高、选择性好,广泛应用于发达国家。
但该技术有一个缺点——催化剂成本较高。
1.1.2 scr的催化剂在scr技术中,可采用3种不同类型的催化剂:贵金属催化剂,金属氧化物催化剂和离子交换的沸石分子筛催化剂。
应用最广泛的是金属氧化物,该种催化剂大都是负载在锐钛矿晶型二氧化钛上的钒氧化物,并以钨与钼作为辅助催化剂,该催化剂体系还原和氧化性能最佳。
在烟气温度较低的场合适宜使用贵金属型催化剂,可节省能量,且占地小。
1.2 nsr技术典型nsr催化剂一般由贵金属,碱金属或碱土金属和载体组成。
氧化还原组分为贵金属(如pt),储存组分微碱土金属氧化物(如bao),载体主要是采用γ-al2o3。
因此,nsr催化剂具有氧化还原和储存双功能,作用机理如图所示:1.3 hdn技术1.3.1 hdn的反应机理一般来说,hdn的脱氮过程主要涉及以下3类反应:1)杂环的饱和;2)芳环的加氢饱和;3)c—n键的氢解断裂。
国内主流烟气脱硝技术解析氮氧化物(NO )是污染大气的主要污染物之一,主要来自化石燃料的燃烧和硝酸、电镀等工业废气以及汽车排放的尾气,其特点是量大面广。
难以治理。
含有氮氧化物的废气排放,会给生态环境和人类生活、生产带来严重的危害。
根据国家环境保护总局有关研究的初步估算,2000年中国NO 的排放量约为1500万t,其中近7O%来自于煤炭的直接燃烧,固定源是NO 的主要来源。
鉴于中国今后的能源消耗量将随着经济的发展而不断增长,因此,NO 的排放量也将持续增加。
据估算,到2010年,中国NO 排放量将达到2194万t。
如果不加强控制,NO 将会对大气环境造成更为严重的污染。
目前,处理氮氧化物废气的方法主要有液体吸收法、固体吸附法、等离子活化法、催化还原法、催化分解法、生物法等,近年来随着世界环境问题的日益突出工业释放的废气所造成的空气污染受到广泛的关注。
本文介绍几种比较有价值的烟气脱硝技术。
1、干法烟气脱硝技术干法脱硝技术主要有:选择性催化还原法、选择性非催化还原法、联合脱硝法、电子束照射法和活性炭联合脱硫脱硝法。
选择性催化还原法是目前商业应用最为广泛的烟气脱硝技术。
其原理是在催化剂存在的情况下,通过向反应器内喷入氨或者尿素等脱硝反应剂,将一氧化氮还原为氮气,脱硝效率可达90%以上,主要由脱硝反应剂制备系统、反应器本体和还原剂喷淋装置组成。
选择性非催化还原法工艺原理是在高温条件下,由氨或其他还原剂与氮氧化物反应生成氮气和水。
该工艺存在的问题是:由于温度随锅炉负荷和运行周期变化及锅炉中氮氧化物浓度的不规则性,使该工艺应用时变得较复杂。
联合烟气脱硝技术结合了选择性和非选择性还原法的优势,但是使用的氨存在潜在分布不均,目前没有好的解决办法。
活性炭法是利用活性炭特有的大表面积、多空隙进行脱硝。
烟气经除尘器后在90~150℃下进入炭床(热烟气需喷水冷却)进行吸附。
优点是吸附容量大,吸附和催化过程动力学过程快,可再生,机械稳定性高。
燃气锅炉烟气脱硫脱硝一体化技术方案研究随着环保意识的不断增强,燃气锅炉工业对大气污染的管控也越来越严格。
烟气脱硫、脱硝技术成为燃气锅炉排放控制的重要手段。
本文旨在研究燃气锅炉烟气脱硫脱硝一体化技术方案,为工业大气污染防治提供新的解决方案。
一、烟气脱硫技术烟气脱硫技术是应对工业大气污染的一种有效手段。
目前,烟气脱硫技术主要有湿法和干法两种。
1. 湿法烟气脱硫技术湿法烟气脱硫技术是利用水溶液进行反应,吸收二氧化硫,生成硫酸或硫酸盐的方法。
其优点是能有效去除烟气中的二氧化硫,同时可减少对大气的污染。
但其缺点也十分明显,主要有产生废水和脱硫剂耗费大等问题。
2. 干法烟气脱硫技术干法烟气脱硫技术是一种新型的烟气脱硫方法,其主要是利用活性物质吸附烟气中的气态污染物,达到净化的原理。
相对于湿法脱硫,干法脱硫的优点也是十分明显。
首先,不会产生大量的二氧化硫废水,其次不需要大量的化学脱硫剂,对环境的影响较小。
二、烟气脱硝技术与烟气脱硫技术类似,烟气脱硝技术同样分为湿法和干法两类,但目前多采用选择性催化还原(SCR)技术,该技术适用于烟气中氮氧化物(NOx)去除,具有高效、节能等优点。
三、燃气锅炉烟气脱硫脱硝一体化技术燃气锅炉烟气脱硫脱硝一体化技术是将烟气脱硫和脱硝技术有机结合,实现双重净化的目的。
同时避免了单一设备造成的二次污染,并且可以达到经济、高效的效果。
该技术主要有两种方案,一种是在锅炉烟气出口设置脱硝脱硫装置进行脱硫、脱硝处理;另一种是在燃气锅炉尾部设置SCR反应器,实现烟气中NOx的还原。
四、技术方案实施措施在方案的实施过程中,需要逐一实现以下措施:1. 选用高效的脱硫、脱硝技术,例如塔式反应器、壳体反应器等。
2. 严格控制反应器内温度、氧化还原电位等,在最佳状态下完成反应。
3. 同时,应该采用独特的反应器填料,提高脱硝脱硫效率。
4. 定期对反应器进行维护,减少脱硝剂及脱硫剂的浪费,并保障其长期高效运行。
排烟脱氮技术
氮氧化物对环境的损害作用极大,它既是形成酸雨的主要物质之一,也是形成大气中光化学烟雾的重要物质和消耗臭氧的一个重要因素。
烟气脱氮,主要是解决一氧化氮、二氧化氮的污染问题,这些物质能与二氧化硫相互作用,加速形成硝酸。
烟气脱氮对我们的环境保护意义十分重大
(1)吸收法。
吸收法是工业企业采用较多的处理NOx的方法,主要原理是将NOx吸收到溶液中。
比较常见有水吸收法、酸吸收法、碱吸收法、氧化吸收法、液相还原吸收法和络合吸收法等。
其中,以尿素为还原剂的液相还原吸收法NOx的脱除率可达90% ,而其他方法的去除率都在40%-80%之间。
(2)吸附法。
吸附法是一种已经成熟的工业分离技术,基本原理是利用大比表面的吸附剂对NOx进行吸附,通过周期性地改变操作温度或压力进行NOx的吸附和解吸,使NOx从烟气中分离出来,从而达到净化和富集的目的。
常用的吸附剂有硅胶、分子筛、活性炭、活性焦、天然沸石及泥煤等。
吸附法具有成本低、不产生二次污染等优点,但目前所用吸附剂的吸附量小,当烟气中NOx含量高时,吸附剂用量多、消耗大,设备体积庞大,所以应用并不广泛。
(3)微生物法。
微生物法的基本原理是使用合适的脱氮菌在外加炭源情况下,利用NOx作为氮源,将NOx 转化为无害的N2,而脱氮菌本身获得繁殖。
常用的有生物洗涤、生物过滤和生物滴滤等形式。
(4)电子辐射法。
电子辐射法又称等离子体活化法,通过电子束照射或高压放电将烟气中NOx电离,从而达到脱除NOx的目的。
该法包括电子束法和脉冲电晕法。
一般用来同时脱除NOx和SO2或与催化相结合使用。
该法装置占地小,无二次污染,但能耗较高,设备投资大,运行费用高,抑制了该技术的工业应用。
(5)催化法。
与以上方法相比,催化法脱氮具有快速、高效等优点,因此被广泛用于燃煤电厂烟气和汽车尾气中NOx的脱除。
催化法可分为选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)等两种。
其中SNCR技术是在炉膛温度1000℃左右的区域喷入NH3、尿素等还原剂,将NOx 还原成N2和H2O,NOx脱除率可达80% ,但反应中会有少量的温室气体N2O产生。
该过程不使用催化剂,还原剂由喷嘴喷入燃烧室,根据锅炉的操作负荷,不断调整NH3的喷入量和喷入位置,以保证在最佳温度下喷入NH3。
SCR法通过NH3,H2S,CO和烃类物质等还原剂,在V2O5/TiO2等催化剂上与NOx反应,生成无害的N2和H2O,NOx的脱除率可达90%,但运行费用较高。
目前实现工业化应用的是以NH3为还原剂,V2O5/TiO2为催化剂的SCR法来脱除固定源废气中的NOx,以及使用Pt-Pd-Rh三元催化剂来净化汽车尾气。
SCR脱氮反应器的核心是脱氮催化剂。
它分为蜂窝式和板式两种类型,比表面积为500 m /m-1000 m /m,在催化剂的内表面上分布着由TiO2、WO3或V2O5等组成的活性中心。
随着脱氮装置的运行,催化剂会逐渐老化。
引起老化的原因主要是催化剂活性中心中毒、活性成分晶型改变以及催化剂通道和微孔的堵塞、腐蚀等。
因此,必须定时检测烟气经过每层催化剂后NOx的浓度和氨氮比(NH3/NOx),确定各层催化剂的活性与老化程度,以确保脱氮装置的正常运行。
SCR法的主要难点在于NH3的储存不易控制,NH3喷射不均匀以及易造成.
与上述传统工艺相比,下列技术具有环保、污染小。
技术相对较好且转化效率较高。
(6) 非选择性催化还原法(SNCR)
该方法是把含有NHx基的还原剂,喷入炉膛温度为800~1100℃的区域,该还原剂迅速热分解成NH3并与烟气中的NOX进行SNCR反应生成N2和H2O。
非选择性催化还原法受温度、NH3/NOx摩尔比及停留时间影响较大。
反应式为:
4NH3 十6NO →5N2 十6H2O
该法特点是不需催化剂,旧设备改造少,投资较SCR 法小(投资费用15 美元/ kW ) [4] 。
但氨液消耗量较SCR 法多。
日本的松岛火电厂的l~4号燃油锅炉、四日市火电厂的两台锅炉、知多火电厂350MW的2号机组和横须贺火电厂350MW的2号机组都采用了SNCR方法。
但是,目前大部分锅炉都不采用SNCR方法,主要原因如下:(l)效率不高(燃油锅炉的NOx 排放量仅降低30 %~50 %);(2)增加反应剂和运载介质(空气)的消耗量; (3)对温度要求严格,一般控制在550~800 ℃。
温度过低,则NOx 转化率低;温度过高,则会破坏催化剂载体,降低催化剂活性; (4)氨的泄漏量大,不仅污染大气,而且在燃烧含硫燃料时,由于有硫酸氢铵形成,会使空气预热器堵塞。
近来研究用尿素代替NH3 作为还原剂,使得操作系统更加安全可靠,而不必担心因NH3 的泄漏造成新污染。
(7)光催化氧化法
利用TiO2半导体的光催化效应脱除NOX的机理是TiO2受到超过其带隙能以上的光辐射照射时,价带上的电子被激发,超过禁带进入导带,同时在价带上产生相应的空穴。
电子与空穴迁移导粒子表面的不同位置,空穴本身具有很强的得电子能力,可夺取NOX体系中得电子,使其被活化而氧化。
电子与水及空气中的氧反应生成氧化能力更强的·OH及O2-等,是将NOX最终氧化生成NO3-的最主要氧化剂[7 ]。
光催化技术是近几年发展起来的一项空气净化技术,具有反应条件温和、能耗低、二次污染少等优点。
它有着诱人的前景,但是此项技术尚未成熟[8]。
TiO2氧化脱除NOX的效率受初始浓度影响较大,对低浓度的NOX效率可以高达90%,但对高浓度NOX脱除效率则不高。
今后的研究应通过探索不同因素对光催化效率的影响及催化作用机理,进而全面地了解这一反应体系。
同时,也必须注意解决如何提高TiO2对高浓度NOX的脱除效率,减少有害中间产物的形成等重要问题。
(8)管道喷射法
管道喷射是直接将吸收剂喷入烟气管道,使之均匀分布在增湿的热烟气中,吸收剂与烟气中的SO2和NOX反应或吸收,用除尘器除去固体颗粒。
Hokkaido电力公司和Mitsubishi重工业有限公司联合开发了用一种叫LILAC(增强活性石灰-飞灰化合物)的吸收剂联合脱除SO2/NOX工艺。
LILAC是在混合箱内将飞灰、消石灰和石膏与5倍于总固体重的水混合制得,在80 m3/h的实验中,Ca/S摩尔比为2.7的条件下,将吸收剂喷射到喷雾干燥塔内,脱除SO2和NO的效率分别为90%和70%[9]。
管道喷射法其优点是设备简单、占地少、易于老厂改造,运行费用低系统简单,运行可靠。
但其缺点为吸收剂利用率低,脱除效率较低。
(9)臭氧氧化吸收法
采用O3使NOX氧化,然后用水溶液吸其反应过程为[10]:
NO + O3 →NO2 + O2
2NO + O3 →N2O5
N2O5 + H2O →2HNO3
生成物HNO3经浓缩而得到浓度为60 %。
实践证明,该法优点是不会将其它污染物带入反应系统中,而且采用水作吸收剂比较便宜。
但是,臭氧要用高电压制取,故耗电量大,费用大。
(10)液体吸收法
NOx 是酸性气体,可通过碱性溶液吸收净化废气中的NOx 。
常见吸收剂有: 水、稀HNO、NaOH、Ca (OH)2、NH4OH、Mg(OH)2等。
为提高NOx 的吸收效率,又可采用氧化吸收法、吸收还原法及络合吸收法等[11]。
氧化吸收法先将NO部分氧化为NO2,再用碱液吸收。
液相络合吸收法主要利用液相络合剂直接同NO反应,因此对于处理主要含有NO的NOx 尾气具有特别意义。
NOX生成的络合物在加热时又重新放出NO,从而使NO能富集回收。
目前研究过的NO络合吸收剂有FeSO4、Fe(Ⅱ)-EDTA和Fe(Ⅱ)-EDTA-Na2SO4 等。
该法在实验装置上对NOX的脱除率可达90 % ,但在工业装置上很难达到这样的脱除率[12]。
此法工艺过程简单,投资较少,可供应用的吸收剂很多,又能以硝酸盐的形式回收利用废气中的NOx,但去除效率低,能耗高,吸收废气后的溶液难以处理,容易造成二次污染。
此外,吸收剂、氧化剂、还原剂及络合物的费用较高,对于含NOx浓度较高的废气不宜采用。