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选择性非催化还原反应脱硝氨耗量和氨逃逸的影响分析及对策一、选择性非催化还原反应脱硝技术简介选择性非催化还原反应脱硝工艺是在不使用催化剂的条件下，将含有氨基的还原剂如液氨、氨水或尿素稀溶液等喷入炉膛温度为850-I1O(TC的区域，还原剂迅速热分解出NH3,再与烟气中的NOx进行选择性氧化还原反应，生成无害的N2和H20等气体。
由于整个反应过程中未使用催化剂，因此称之为选择性非催化还原脱硝技术。
以氨为还原剂的主要反应式为：4NH3+4N0+02=4N2+6H20;4NH3+2N02+02=3N2+6H20;采用尿素作为还原剂的主要化学反应为：CO(NH2)2+H20=2NH3+C02；4NH3+4N0+02MN2+6H20；4NH3+2N02+02=3N2+6H20；二、选择性非催化还原反应系统烟气脱硝过程工艺步骤1、接收和储存还原剂；2、还原剂的计量输出、与水或空气混合稀释；3、在炉膛合适位置喷入稀释后的还原剂;4、还原剂与烟气混合进行脱硝反应。
三、选择性非催化还原反应脱硝技术氨耗量和氨逃逸的影响分析及对策在脱硝反应过程中烟气中存在着没有参与反应的氨通过反应器排放到烟气中的现象叫氨逃逸。
氨逃逸可能会导致如下的几个问题：易使下游装置如空气预热器积灰堵塞，造成压损升高以及低温腐蚀等问题；影响飞灰的品质，导致电除尘器极线积灰或布袋除尘器糊袋等问题；形成可见烟柱，增加PM2.5的排放；释放到大气中会对人体健康带来负面影响。
因此，应用脱硝技术的目标是最大程度的降低NOX浓度，同时控制氨耗量，实现最小的氨逃逸。
影响选择性非催化还原反应技术性能的主要因素包括：烟气组成、烟气量、氨氮摩尔比NSR值、反应温度、处理前烟气中NoX浓度、烟气氧量、还原剂与烟气的混合程度等。
其中运行过程中影响氨耗量和氨逃逸最重要的3个因素是：反应温度、还原剂与烟气的混合程度和NSR值。
1、反应温度反应温度对选择性非催化还原反应还原NOx的效率至关重要。
选择性非催化还原法（SNCR）SNCR技术的催化剂费用通常占到SCR系统初始投资的40%左右，其运行成本很大程度上受催化剂寿命的影响，选择性非催化还原法脱硝技术应运而生。
选择性非催化还原法（Selective Non-Catalytic Reduction，SNCR）技术是一种不用催化剂，在850℃～1100℃范围内还原NOx的方法，还原剂常用氨或尿素，最初由美国的Exxon公司发明并于1974在日本成功投入工业应用，后经美国Fuel Tech公司推广，目前美国是世界上应用实例最多的国家。
该方法是把含有NHx基的还原剂喷入炉膛温度为850℃～1100℃的区域后，迅速热分解成NH3和其它副产物，随后NH3与烟气中的NOx进行SNCR反应而生成N2。
其反应方程式主要为：4NH3＋4NO＋O2→4N2＋6H2O （5-6）4NH3＋2NO＋2O2→3N2＋6H2O （5-7）8NH3＋6NO2→7N2＋12H2O （5-8）而采用尿素作为还原剂还原NOx的主要化学反应为：(NH2)2CO→2NH2＋CO （5-9）NH2＋NO→N2＋H2O （5-10）CO＋NO→N2＋CO2 （5-11）SNCR还原NO的反应对于温度条件非常敏感，炉膛上喷入点的选择，也就是所谓的温度窗口的选择，是SNCR还原NO效率高低的关键。
一般认为理想的温度范围为850℃～1100℃，并随反应器类型的变化而有所不同。
当反应温度低于温度窗口时，由于停留时间的限制，往往使化学反应进行不够充分，从而造成NO的还原率较低，同时未参与反应的NH3增加也会造成氨气的逃逸，遇到SO2会产生NH4HSO4和（NH4）2SO4，易造成空气预热器堵塞，并有腐蚀的危险。
而当反应温度高于温度窗口时，NH3的氧化反应开始起主导作用：4NH3＋5O2→4NO＋6H2O （5-12）从而，NH3的作用成为氧化并生成NO，而不是还原NO为N2。
如何选取合适的温度条件同时兼顾减少还原剂的泄漏成为SNCR技术成功应用的关键。
SNCR脱硝系统组成：
SNCR（喷氨）系统主要由卸氨系统、罐区、加压泵及其控制系统、混合系统、分配与
调节系统、喷雾系统等组成。
SNCR系统烟气脱硝过程是由下面四个基本过程完成：
接收和储存还原剂；在锅炉合适位置注入稀释后的还原剂；
还原剂的计量输出、与水混合稀释；还原剂与烟气混合进行脱硝反应。
SNCR脱硝工艺流程
如图（二）所示，水泥窑炉SNCR烟气脱硝工艺系统主要包括还原剂储存系统、循环输送模块、稀释计量模块、分配模块、背压模块、还原剂喷射系统和相关的仪表控制系统等。
SNCR脱硝工艺流程图
图（二）典型水泥窑炉SNCR脱硝工艺流程图
SNCR脱硝设备。
脱硝装置工作原理一、引言脱硝装置是一种用于减少烟气中氮氧化物（NOx）排放的设备，广泛应用于电厂、炼油厂、钢铁厂等工业领域。
本文将介绍脱硝装置的工作原理，包括选择性催化还原法（SCR）和选择性非催化还原法（SNCR）两种主要的脱硝技术。
二、选择性催化还原法（SCR）1. SCR的基本原理SCR是一种利用催化剂在一定温度下将NOx转化为氮气（N2）和水蒸气（H2O）的技术。
该技术通过将还原剂（如氨水或尿素溶液）与烟气混合，使还原剂在催化剂的作用下与NOx发生反应，生成无害的氮气和水蒸气。
2. SCR的工作过程SCR装置主要由催化剂层和还原剂喷射系统组成。
工作时，烟气通过催化剂层时，NOx与还原剂发生反应，生成氮气和水蒸气。
反应速率受到温度的影响，通常在250-400摄氏度之间效果最好。
3. SCR的优点和局限性SCR技术具有高效、高选择性和稳定性好的优点。
但是，SCR装置需要较高的温度才能发挥最佳效果，因此需要额外的能源消耗。
此外，SCR还要求烟气中的氨气浓度和氨气与NOx的摩尔比例在一定范围内，否则反应效果会受到影响。
三、选择性非催化还原法（SNCR）1. SNCR的基本原理SNCR是一种利用还原剂直接与烟气中的NOx发生反应的技术，无需催化剂的参与。
该技术通过喷射适量的尿素溶液或氨水到烟气中，使还原剂与NOx发生反应，生成氮气和水蒸气。
2. SNCR的工作过程SNCR装置主要由还原剂喷射系统和混合区组成。
喷射系统将还原剂喷射到烟气中，然后在混合区中与NOx发生反应，生成氮气和水蒸气。
SNCR的反应速率受到温度的影响较大，通常在850-1100摄氏度之间效果最好。
3. SNCR的优点和局限性SNCR技术相对于SCR技术来说，不需要催化剂，因此设备成本较低。
此外，SNCR装置对烟气温度的要求较低，适用于一些温度较低的工业炉窑。
然而，SNCR技术的还原效率相对较低，可能会产生副产物如氨和一氧化氮等。
SNCR脱硝系统组成：
SNCR（喷氨）系统主要由卸氨系统、罐区、加压泵及其控制系统、混合系统、分配与
调节系统、喷雾系统等组成。
SNCR系统烟气脱硝过程是由下面四个基本过程完成：
接收和储存还原剂；在锅炉合适位置注入稀释后的还原剂；
还原剂的计量输出、与水混合稀释；还原剂与烟气混合进行脱硝反应。
SNCR脱硝工艺流程
如图（二）所示，水泥窑炉SNCR烟气脱硝工艺系统主要包括还原剂储存系统、循环输送模块、稀释计量模块、分配模块、背压模块、还原剂喷射系统和相关的仪表控制系统等。
SNCR脱硝工艺流程图
图（二）典型水泥窑炉SNCR脱硝工艺流程图
SNCR脱硝设备。
SNCR选择性非催化还原法脱硝技术在重油催化裂化装置的运用吴章柱;王澍;王本玲;戴琴荣;张磊;于兆臣【摘要】中国石油广西石化分公司采用美国GE公司的选择性非催化还原(SNCR)法脱硝技术,对3.5 Mt/a催化裂化装置的CO焚烧炉进行改造.结果表明:使用SNCR工艺后,催化裂化装置出口烟气中NOx的质量浓度由改造前的200～400 mg/m3(标准状态),降低至70～130 mg/m3(标准状态),排放值满足《石油炼制工业污染物排放标准》中大气污染物NOx排放值不大于200 mg/m3(标准状态)的要求,实现了达标排放,并对催化裂化装置CO焚烧炉炉膛温度影响很小,对炉膛压力及对烟气脱硫装置外排污水的pH和氨氮含量无影响.SNCR工艺操作简单,改造量小,物耗、能耗低,在氨逃逸量小于设计值8 mg/m3(标准状态)的情况下脱硝效率高达72％.%Selective non-catalytic reduction (SNCR) technology of GE Company is applied to the CO burner of 3.5 Mt/a RFCC unit in Guangxi Petrochemical Company,CNPC.The results showed that using SNCR process,the NOx emission in RFCC flue gas decreases from 200 400 mg/m3 (standard state) to 70-130 mg/m3 (standard state) and meets the emission standard of pollutants for petroleum refining industry in which NOx emission is not more than 200 mg/m3 (standard state).It has little influence on the temperature of CO burner in RFCC unit.No effect on the pressure of the CO burner and pH and NH3-N of sewage in FGD unit is observed.The SNCR process is simple and easy to be revamped.The material and energy consumption is also low.The denitration efficiency is as high as 72 ％ if ammonia escape is less than 8 mg/m3.【期刊名称】《石油炼制与化工》【年(卷),期】2018(049)004【总页数】4页(P27-30)【关键词】重油催化裂化;选择性非催化还原工艺;烟气脱硝【作者】吴章柱;王澍;王本玲;戴琴荣;张磊;于兆臣【作者单位】中国石油广西石化分公司,广西钦州535008;中国石油广西石化分公司,广西钦州535008;中国石油广西石化分公司,广西钦州535008;中国石油广西石化分公司,广西钦州535008;中国石油广西石化分公司,广西钦州535008;中国石油广西石化分公司,广西钦州535008【正文语种】中文中国石油广西石化分公司(广西石化)3.5 Mta重油催化裂化装置采用美国UOP公司提供的工艺包，由台湾中鼎工程公司完成FEED(Front-end Engineering Design)设计，由中国石化洛阳工程有限公司完成详细设计[1]。
第二节选择性非催化还原烟气脱硝技术选择性催化还原脱除NO X的运行成本主要受催化刑寿命的影响，一种不需要催化剂的选择性还原过程或许更加诱人，这就是选择性非催化还原(Selective non-catalytic reduction, SNCR) 脱除NO X技术。
该技术是把含有NH X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NO X进行SNCR反应生成N 2。
该方法以炉膛为反应器，可通过对锅炉进行改造实现，具有诱人的工业前景。
SNCR技术的工业应用是在20世纪70年代中期日本的一些燃油、燃气电厂开始的，在欧盟国家从80年代末一些燃煤电厂也开始SNCR技术的工业应用。
美国的SNCR技术在燃煤电厂的工业应用是在90年代初开始的、目前世界上燃煤电厂SNCR工艺的总装机容量在2GW以上。
一、SNCR脱NO x工艺流程和过程化学(一)、工艺流程图5-36示出了一个典型的SNCR工艺布置图，它由还原剂贮槽、多层还原剂喷入装置和与之相匹配的控制仪表等组成。
SNCR反应物贮存和操作系统同SCR系统是相似的，但它所需的氨和尿素的量比SCR工艺要高一些。
从SNCR系统逸出的氨可能来自两种情况。
一是由于喷入的温度低影响了氨与NO X的反应；另一种可能是喷入的还原剂过量，从而导致还原剂不均匀分布。
由于不可能得到有效的喷入还原剂的反馈信息，所以控制SNCR体系中氨的逸出是相当困难的，但通过在出口烟管中加装一个能连续准确测量氨的逸出量的装置，可改进现行的SNCR系统。
还原剂喷入系统必须能将还原剂喷入到锅炉内最有效的部位，因为NO X分布在炉膛对流断面上是经常变化的，如果喷入控制点太少或喷到锅炉中整个断面上的氨不均匀，则一定会出现分布率较差和较高的氨逸出量。
在较大的燃煤锅炉中，还原剂的分布则更困难，因为较长的喷入距离需要覆盖相当大的炉内截面。
多层投料同单层投料一样在每个喷入的水平切面上通常都要遵循锅炉负荷改变引起温度变化的原则。
1. 工艺说明NOxOUT®工艺是一个燃烧后的脱硝过程，通过在火力发电锅炉，垃圾燃烧炉、窑炉或其他燃烧炉的烟道中喷入适量的NOxOUT A 或其他脱硝剂来去除NOx 的化学反应过程。
NOxOUT A是50％的尿素溶液配少量防腐蚀的添加剂。
这种脱硝剂的优点是容易配置，而且不需特殊的安全法规来处理。
选择性催化还原(SCR)脱除NOx的投资成本受催化剂价格及体积的影响很大，其运行成本主要受催化剂寿命的影响，一种不需要催化剂的选择性还原过程特别是脱硝率要求较低时（﹤50%）或许更加诱人，这就是选择性非催化还原技术(SNCR)。
该技术是用NH3、尿素等还原剂喷入炉内与NOx进行选择性反应，不用催化剂，因此必须在高温区加入还原剂。
还原剂喷入炉膛温度为850~1250℃的区域，该还原剂（尿素）迅速热分解成NH3并与烟气中的NOx进行SNCR反应生成N2，该方法是以炉膛为反应器。
研究发现，在炉膛800~1250℃这一狭窄的温度范围内、在无催化剂作用下，NH3或尿素等氨基还原剂可选择性地还原烟气中的NOx，基本上不与烟气中的O2作用，据此发展了SNCR法。
在800~1250℃范围内，NH3或尿素还原NOx的主要反应为：NH3为还原剂4 NH3 + 4NO +O2→4N2+ 6H2O尿素为还原剂2NO+CO（NH2）2+21O2→2N2+CO2+2H2O不同还原剂有不同的反应温度范围，此温度范围称为温度窗。
NH3的反应最佳温度区为850～1100℃。
当反应温度过高时，由于氨的分解会使NOx还原率降低，另一方面，反应温度过低时，氨的逃逸增加，也会使NOx还原率降低。
反应剂利用率是衡量反应剂利用程度的指标，它与NOx 脱除效率可用一个称为标准化化学计量比率(NSR)的参数联系在一起。
NSR 定义如下：的化学计量摩尔比反应剂与入口的实际摩尔比反应剂与入口NOx NOx NSR =反应剂利用率、NSR 和NOx 脱除效率之间的关系如下： NSR NOx %%脱除效率，反应剂利用率，=通过性能试验关联的Fuel Tech SNCR 工艺和设计变量有：• NOx 还原（减排）率，从设计基线值或以下降到目标水平；• 反应剂与 NOx 的摩尔比 (NSR)；• 达到NOx 还原（减排）率所需的最大反应剂流量；• 最大 NH3 逃逸；• 对于多层喷射方式，控制系统适当的负荷跟随能力。
