SCR脱硝技术简介
- 格式:doc
- 大小:618.50 KB
- 文档页数:5
SCR脱硝反应原理
SCR(Selective Catalytic Reduction)——选择性催化还原法脱硝技术是目前国际上应用最为广泛的烟气脱硝技术,在日本、欧洲、美国等国家地区的大多数电厂中基本都应用此技术,它没有副产物,不形成二次污染,装置结构简单,并且脱除效率高(可达90%以上),运行可靠,便于维护等优点。
SCR 技术原理为:在催化剂作用下,向温度约280~420 ℃的烟气中喷入氨,将NO X 还原成N2和H2O。
NH3与烟气均匀混合后一起通过一个填充了催化剂(如V2O5-TiO2)的反应器,NO x与NH3在其中发生还原反应,生成N2和H2O。
反应器中的催化剂分上下多层(一般为3—4层)有序放置。
该方法存在以下问题:催化剂的时效和烟气中残留的氨。
为了增加催化剂的活性,应在SCR前加高校除尘器。
残留的氨与SO2反应生成(NH4)2SO4,NH4HSO4 很容易对空气预热器进行粘污,对空气预热器影响很大。
在布置SCR 的位置是我们应多反面考虑该问题。
scr脱硝原理及ggh原理
SCR脱硝原理:
SCR(Selective Catalytic Reduction)脱硝原理是利用NH3和催化剂
(如铁、钒、铬、钴或钼等碱金属)在温度为200~450℃时将NOX还原
为N2。
在这一过程中,NH3具有选择性,只与NOX发生反应,基本上不与O2反应,因此称为选择性催化还原脱硝。
催化剂的选取是SCR法的关键,需要满足活性高、寿命长、经济性好和不产生二次污染的要求。
SCR脱硝工艺流程:
1. 在100%负荷工况下,对烟气进行升温至250℃后,再将烟气补燃加热至280℃进入脱硝SCR反应器。
2. 在280℃的烟气温度下,烟气中NOX和氨气进行混合后在催化剂的作用下完成预定的脱硝过程。
3. 脱硝后的净烟气再次进入GGH(Gas-Gas Heater,烟气-烟气换热器)。
4. 净烟气经过GGH后通过与起始阶段的低温烟气接触,冷却至℃,最终通过系统增压引出排放。
GGH(Gas-Gas Heater)原理:
GGH是一种烟气-烟气换热器,主要作用是对净烟气进行冷却,以便后续的排放。
其工作原理是利用起始阶段的低温烟气与脱硝后的净烟气进行热交换,使净烟气冷却至℃。
这一过程提高了烟气的温度,减少了冷凝物的产生,并有助于保持系统的稳定性。
SCR烟气脱硝核心技术选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction)技术,简称SCR技术,是20世纪80年代初开始逐渐应用于工业锅炉和电站锅炉烟气脱硝的工艺,也是目前应用最广、最有成效的烟气脱硝技术。
SCR技术是在金属催化剂作用下,以NH3(或尿素)作为还原剂,将NO x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”。
SCR催化剂一般用使用TiO2作为载体的 V2O5/WO3及MoO3等金属氧化物,其它组成结构的催化剂也已做了大量的实验研究,其催化性能不均。
对于氧化钒类(纯氧化钒或以铝土、硅土、氧化锆、氧化钛为载体)、纯的或担载的铁、铜、铬、锰的氧化物均已进行过深入的研究。
在沸石的多孔结构中引入过渡金属,构成如X、Y和ZSM-5离子交换沸石,对SCR催化活性具有改善。
大部分工业催化剂的载体采用TiO2或沸石等多孔结构,也有研究报导了使用活性碳和活性焦作为SCR催化剂的载体,并且在低温下具有较高的SCR活性。
SCR工艺的基本原理图如图,其主要反应方程式为4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O,该过程主要由以下步骤组成:①NO、NH3、O2自烟气扩散至催化剂的外表面;②NO、NH3、O2进一步向催化剂中的微孔表面扩散;③NO、NH3、O2在催化剂的微孔表面上被吸附;④被吸附的NO、NH3、O2反应转化成N2和H2O;⑤N2和H2O从催化剂表面上脱附下来;⑥脱附下来的H2O和N2从微孔内向外扩散到催化剂外表面;⑦ H2O和N2从催化剂外表面扩散到主流气体中被带走。
SCR系统主要由液氨存储与供应系统、氨/空气喷雾系统、SCR控制系统、SCR反应器、SCR的吹灰和输灰系统组成。
液氨由槽车运送到液氨贮槽,输出的液氨经氨蒸发器后变成气氨,将其送至气氨缓冲槽备用。
缓冲槽内的气氨经减压后送入气氨/空气混合器中,与来自稀释风机的空气混合后,通过喷氨隔栅(Ammonia Injection Grid, AIG)的喷嘴喷入烟气中并与之充分混合,继而进入催化反应器。
scr脱硝技术工艺流程
SCR(Selective Catalytic Reduction)脱硝技术是一种采用氨水或尿素水作为还原剂,通过氨水在催化剂上与氮氧化物反应,将NOx转化为N2和H2O的方法。
其工艺流程一般包括以下步骤:
1. 脱硝剂制备:首先,制备氨水或尿素水作为还原剂。
氨水可以通过氨气和水的反应得到,尿素水可以通过尿素和水的反应得到。
2. 燃料氧化:将燃料进行完全燃烧,以生成热量和NOx。
3. 烟气预处理:将燃烧后的烟气经过除尘处理,除去其中的灰尘和大颗粒物。
4. 脱硝反应:将预处理后的烟气与脱硝剂(氨水或尿素水)混合,进入脱硝催化剂层。
在催化剂的作用下,氨水或尿素水中的氨和NOx发生氧化还原反应,将NOx转化为N2和H2O。
5. 余氨去除:脱硝反应后,烟气中可能会残留一定量的氨气。
为了避免氨气对环境造成污染,需要进行余氨的去除。
一般采用氨氧化法或吸收剂法来去除残余氨气。
6. 排放:经过脱硝处理后,烟气中的NOx已经转化为无害的氮气和水,排放到大气中。
SCR脱硝技术流程的具体实施细节可能受到具体设备和工艺
参数的影响,上述步骤仅为一般的概述。
实际应用中,根据不同的工艺和设备要求,可能会有一些变化和调整。
选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction,SCR)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。
选择性是指在烟气脱硝过程中烟气脱硝催化剂有选择性地将NOx还原为氮气,而烟气中的SO2极少地被氧化成SO3。
这就叫选择性在不添加催化剂的条件下,氨与氮氧化物的化学反应温度为900℃,如果加入氨,部分氨会在高温下分解。
如果加入催化剂,反应温度可以降低到320-400℃。
催化剂一般选用TiO2为基体的V2O5和WoO3 混合物;具体配方根据烟气参数确定。
1)SCR脱硝反应SCR脱硝系统是向催化剂上游的烟气中喷入氨气或其它合适的还原剂、利用催化剂将烟气中的NOX转化为氮气和水。
在通常的设计中,使用液态无水氨或氨水(氨的水溶液),无论以何种形式使用氨,首先使氨蒸发,然后氨和稀释空气或烟气混合,最后利用喷氨格栅将其喷入SCR反应器上游的烟气中。
在SCR反应器内,NO通过以下反应被还原:4NO+4NH3+O2→3N2+6H2O6NO+4NH3→5N2+6H2O当烟气中有氧气时,反应第一式优先进行,因此,氨消耗量与NO还原量有一对一的关系。
在锅炉的烟气中,NO2一般约占总的NOX浓度的5%,NO2参与的反应如下:2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O6NO2+8NH3→7N2+12H2O上面两个反应表明还原NO2比还原NO需要更多的氨。
在绝大多数锅炉的烟气中,NO2仅占NOX总量的一小部分,因此NO2的影响并不显着。
SCR系统NOX脱除效率通常很高,喷入到烟气中的氨几乎完全和NOX反应。
有一小部分氨不反应而是作为氨逃逸离开了反应器。
一般来说,对于新的催化剂,氨逃逸量很低。
但是,随着催化剂失活或者表面被飞灰覆盖或堵塞,氨逃逸量就会增加,为了维持需要的NOX脱除率,就必须增加反应器中NH3/NOX摩尔比。
当不能保证预先设定的脱硝效率和(或)氨逃逸量的性能标准时,就必须在反应器内添加或更换新的催化剂以恢复催化剂的活性和反应器性能。
SCR法脱硝技术工艺原理选择性催化还原(SCR)技术是在催化剂作用下,还原剂NH3 (液氨、氨水、尿素等)与烟气中的NO X反应,将烟气中的NO X还原为无毒无污染的氮气N2和水H2O。
其反应器设置于锅炉省煤器出口与空气预热器入口之间,反应温度一般在320℃-400℃之间,SCR法脱硝技术是目前国内外最成熟可靠的脱硝技术,脱硝效率高,系统安全稳定。
反应原理如下:(1)在有氧的条件下主要反应:4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O4NH3+2NO2+O2→3N2+6H2ONO+NO2+2NH3→2N2+3H2O(2)在反应条件改变时,有可能发生以下副反应:4NH3+3O2→2N2+6H2O2NH3→N2+3H24NH3+5O2→4NO+6H2O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NOx脱除率、NH3的逃逸率和催化剂体积。
在形式上主要有板式、蜂窝式和波纹板式三种。
工艺流程: SCR反应器通常布置在燃煤和燃油电厂的固态排渣或液态排渣锅炉的烟气下游,位于锅炉出口和空气预热器之间,此时气体温度为300~4000C,是脱硝反应的最佳温度区间,一般利用氨作为反应剂,烟气在进入脱硝反应器之前,首先将NH3和空气的混合气体(氨气5%)导入,氨气由许多精密喷嘴均匀分配在烟气通道的横断面上,烟气由上向下流动,催化剂上表面保持一定的温度, NOx在催化剂表面和氨气反应生成N2和H2O,而作为空气组成部分的N2和H2O对大气不会产生污染。
经过脱硝设备处理后的烟气再经过锅炉尾部空气预热器进入布置在烟气下游的电除尘器或脱硫系统。
技术指标(1)脱硝效率高,根据设计需要可以达到98%以上;(2)氨逃逸率≤2ppm,SO2/SO3转化率小于1%;设备总阻力≤1000Pa;(3)NOx还原后为N2和水H2O,无二次污染。
技术优点(1)技术成熟、安全可靠、脱硝效率高、运行费用低;(2)运行稳定、对主生产设备装置无影响,无二次污染;(3)独特的适合中小规模脱硝专有技术,投资省、操作管理简单、运行费用低。
SCRSNCR联合脱硝技术基本原理1. 引言SCRSNCR联合脱硝技术是一种用于减少二氧化氮(NOx)排放的先进方法。
本文将详细解释SCRSNCR联合脱硝技术的基本原理。
2. 脱硝技术背景二氧化氮(NOx)是一种主要的大气污染物,它对人体健康和环境造成严重影响。
因此,减少NOx排放对于环境保护至关重要。
脱硝技术是减少NOx排放的一种有效方法。
3. SCRSNCR联合脱硝技术概述SCRSNCR联合脱硝技术是一种将选择性催化还原(SCR)和非选择性催化还原(SNCR)两种脱硝技术结合起来的方法。
它能够在较低的温度下有效地降低NOx排放。
4. SCR脱硝技术原理SCR脱硝技术基于氨气(NH3)与NOx反应生成氮气(N2)和水(H2O)的化学反应。
SCR脱硝技术需要使用催化剂,常用的催化剂是钒钛催化剂。
SCR脱硝反应的化学方程式如下:4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O在SCR脱硝过程中,NOx和NH3在催化剂的作用下发生反应,生成无害的氮气和水。
SCR脱硝技术适用于高温条件下,一般要求烟气温度在200-400摄氏度。
5. SNCR脱硝技术原理SNCR脱硝技术是一种非选择性的脱硝方法,它利用氨气在高温下与NOx发生反应。
SNCR脱硝技术不需要催化剂,适用于较高的烟气温度,一般要求烟气温度在800-1100摄氏度。
SNCR脱硝反应的化学方程式如下:4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2OSNCR脱硝技术的关键是控制氨气和烟气的混合比例和温度,以确保足够的反应时间和适当的反应条件。
6. SCRSNCR联合脱硝技术原理SCRSNCR联合脱硝技术将SCR和SNCR两种脱硝技术结合起来,充分利用它们各自的优点。
在SCRSNCR联合脱硝技术中,首先使用SNCR脱硝技术对烟气进行预处理。
在高温下,通过向烟气中注入适量的氨气,使其与NOx反应生成氮气和水。
这一步骤可以降低烟气温度,为后续的SCR脱硝提供更合适的条件。
中温scr脱硝反应温度中温SCR脱硝反应温度脱硝技术是指通过化学反应将燃烧过程中产生的氮氧化物(NOx)转化为无害物质的过程。
其中,选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction,简称SCR)是一种常用的脱硝方法。
而中温SCR脱硝反应温度则是指SCR反应发生的温度范围。
SCR脱硝技术是目前应用较广泛的脱硝技术之一,它通过将氨水(NH3)或尿素溶液作为还原剂,在催化剂的作用下与燃烧过程中生成的NOx发生反应,生成氮气(N2)和水(H2O)。
SCR脱硝技术具有高效、可靠、稳定等优点,被广泛应用于烟气脱硝处理领域。
中温SCR脱硝反应温度通常在250℃至450℃之间,这个温度范围是由催化剂的特性和反应动力学等因素决定的。
在低温下,催化剂的活性较低,反应速率较慢;而在高温下,催化剂的寿命较短,容易发生失活。
因此,选择合适的反应温度对于SCR脱硝的效果至关重要。
在中温SCR脱硝反应温度范围内,催化剂的活性较高,可以实现较高的脱硝效率。
此外,中温SCR脱硝反应温度范围还具有以下优势:1. 适应性广:中温SCR脱硝反应温度范围适用于不同类型的燃烧设备和燃料,包括煤炭、石油、天然气等。
2. 反应速率较高:在中温范围内,催化剂的活性较高,反应速率较快,能够在较短的时间内完成脱硝反应。
3. 抗氧化性好:中温SCR催化剂具有较好的抗氧化性能,能够在高温下长时间稳定运行,延长催化剂的使用寿命。
4. 操作简便:中温SCR脱硝反应温度范围内,反应条件相对温和,操作简便,不需要过多的能源和设备投入。
在实际应用中,中温SCR脱硝反应温度的选择需要综合考虑多个因素,包括燃烧设备的工作温度、燃料特性、催化剂的性能等。
同时,还需要根据不同的排放标准和环境要求,合理调整反应温度,以实现脱硝效果的最大化。
中温SCR脱硝反应温度范围在250℃至450℃之间,是一种高效、可靠的脱硝技术。
选择适当的反应温度对于提高脱硝效率和延长催化剂的使用寿命具有重要意义。
脱硝技术一、SCR烟气脱硝技术原理介绍选择性催化还原系统(Selective Catalytic Reduction,SCR)是指在催化剂的作用下,"有选择性"的与烟气中的NOX反应,将锅炉烟气中的氮氧化物还原成氮气和水。
SCR催化剂最佳的活性范围在300~400 ℃,一般被安排在锅炉的省煤器与空气预热器之间,因此对于燃煤锅炉的烟气脱硝系统,SCR催化剂是运行在较高灰尘环境下。
SCR烟气脱硝技术最高可达到90%以上的脱硝效率,是最为成熟可靠的脱硝方法。
在保证SCR脱硝效率的同时还有控制NH3的逃逸率和SO2的转化率,以保证SCR系统的安全连续运行。
烟气流动的均匀性、烟气中NOX和NH3混合的均匀以及烟气温度场的均匀性是保证脱硝性能的关键,是设计中需要考虑的因素。
二、SCR烟气脱硝工艺流程三SCR烟气脱硝的技术特点•深入了解催化剂特性,针对不同的工程选择合适的催化剂,包括蜂窝、板式和波纹板式,不拘泥于某个种类或某个厂家的催化剂,并能通过优化催化剂参数,降低催化剂积灰风险,保持较低的烟气压降,可以联合催化剂厂商给业主提供催化剂管理经验,方便业主对催化剂进行管理;•与国外最专业的流场模拟厂家合作,使用物模与数模技术,精心设计SCR系统的烟道布置、烟道内导流板布置、喷氨格栅、静态混合器等,使催化剂内烟气的温度、速度分布均匀,烟气中NOX与NH3混合均匀,可以最有效的利用催化剂,最大程度的降低氨的消耗量,减少SCR系统积灰,并保持SCR系统较低的烟气压降;•反应器的设计合理,方便安装催化剂,并可适应多个主要催化剂提供商生产的催化剂,方便催化剂厂商的更换;•过程参数采用自动控制,根据锅炉的负荷、烟气参数、NOX含量以及出口NH3的逃逸率自动控制喷氨量,优先保证氨逃逸率的情况下,满足系统脱硝效率。
•针对脱硝还原剂,可以提供多种系统:液氨系统和尿素系统,博奇所提供的尿素催化水解系统具有安全、响应快、起停迅速以及能耗低等特点,可以为重视安全的业主提供最佳的脱硝解决方案。
SCR(Selective Catalytic Reduction)和SNCR(Selective Non-Catalytic Reduction)是两种常用的脱硝技术,用于减少燃烧过程中产生的氮氧化物(NOx)排放。
SCR脱硝技术的基本原理是在燃烧过程中,将氨气(NH3)或尿素溶液喷入烟气中,通过催化剂的作用,将NOx转化为氮气(N2)和水(H2O)。
SCR脱硝技术需要使用催化剂,常用的催化剂是钒钛催化剂或铜铁催化剂。
烟气中的NOx与氨气在催化剂表面发生反应,生成氮气和水,从而实现脱硝。
SNCR脱硝技术的基本原理是在燃烧过程中,将氨气(NH3)或尿素溶液喷入烟气中,通过高温下的非催化反应,将NOx 转化为氮气(N2)和水(H2O)。
SNCR脱硝技术不需要使用催化剂,而是依靠高温下的化学反应来实现脱硝。
SCR和SNCR脱硝技术的选择取决于具体的应用场景和要求。
SCR脱硝技术具有高效、稳定的特点,适用于大型燃煤电厂等高排放源。
SNCR脱硝技术相对简单,适用于小型燃煤锅炉等低排放源。
SCR脱硝技术简介
-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
SCR脱硝技术
SCR(Selective Catalytic Reduction)即为选择性催化还原技术,近几年来发展较快,在
西欧和日本得到了广泛的应用,目前氨催化还原法是应用得最多的技术。它没有副产物,
不形成二次污染,装置结构简单,并且脱除效率高(可达90%以上),运行可靠,便于维
护等优点。
选择性是指在催化剂的作用和在氧气存在条件下,NH3优先和NOx发生还原脱除反
应,生成氮气和水,而不和烟气中的氧进行氧化反应,其主要反应式为:
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O(1)
2NO2+4NH3 +O2→ 3N2+6H2O(2)
在没有催化剂的情况下,上述化学反应只是在很窄的温度范围内(980℃左右)进
行,采用催化剂时其反应温度可控制在300-400℃下进行,相当于锅炉省煤器与空气预热
器之间的烟气温度,上述反应为放热反应,由于NOx在烟气中的浓度较低, 故反应引起
催化剂温度的升高可以忽略。
下图是SCR法烟气脱硝工艺流程示意图
SCR脱硝原理
SCR 技术脱硝原理为:在催化剂作用下,向温度约280~420 ℃的烟气中喷入氨,
将NOX 还原成N2 和H2O。
3
SCR脱硝催化剂:
催化剂作为SCR脱硝反应的核心,其质量和性能直接关系到脱硝效率的高低,所以,在
火电厂脱硝工程中, 除了反应器及烟道的设计不容忽视外,催化剂的参数设计同样至关重
要。
一般来说,脱硝催化剂都是为项目量身定制的,即依据项目烟气成分、特性,效率以及客
户要求来定的。 催化剂的性能(包括活性、选择性、稳定性和再生性)无法直接量化,而是
综合体现在一些参数上,主要有:活性温度、几何特性参数、机械强度参数、化学成分含
量、工艺性能指标等。
催化剂的形式有:波纹板式,蜂窝式,板式
SCR脱硝工艺
SCR脱硝工艺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反应
生成无害的氮和水,从而去除烟气中的NOx。 选择性是指还原剂NH3和烟气中的NOx
发生还原反应,而不与烟气中的氧气发生反应。
SCR脱硝工艺流程:还原剂 (氨) 用罐装卡车运输,以液体形态储存于氨罐中;液态
氨在注入SCR 系统烟气之前经由蒸发器蒸发气化;气化的氨和稀释空气混合,通过喷氨
格栅喷入SCR反应器上游的烟气中;充分混合后的还原剂和烟气在SCR反应器中催化剂
的作用下发生反应,去除NOx。
SCR脱硝工艺流程图
5
SCR脱硝工艺流程图
SCR脱硝系统
SCR脱硝系统主要由SCR催化反应器、氨气注入系统、烟气旁路系统、氨的储存和
制备系统等组成。 SCR催化反应器的布置方式,目前国内外一般采用高尘布置方式,即
布置在省煤器和空预器之间的高温烟道内。在该位置,烟气温度能够达到反应的最佳温
度。因此本期工程脱硝装置拟采用高尘布置方式。 烟气在锅炉省煤器出口处被平均分为两
路,每路烟气并行进入一个垂直布置的SCR反应器里,即每台锅炉配有二个反应器,烟
气经过均流器后进入催化剂层。在烟气进入催化剂层前设有氨气注入系统,烟气与氨气充
分混合后进行催化剂反应,脱去NOX。反应后的烟气进入空预器、电除尘器、引风机和脱
硫装置后,排入烟囱。SCR反应器布置在空预器上方。
SCR脱硝系统组成
• 反应器/催化剂系统
• 烟气/氨的混合系统
• 氨的储备与供应系统
• 烟道系统
• SCR的控制系统
SCR脱硝设备
反应器/催化剂系统
主要设备:反应器,催化剂,吹灰器
烟气/氨的混合系统
主要设备:稀释风机,静态混合器,氨喷射格栅(AIG),空气/氨混合器
氨的储备与供应系统
主要设备:卸料压缩机,氨蒸发器(电/蒸汽),氨罐,缓冲罐,稀释槽
烟道系统
主要设备:挡板(有旁路),膨胀节,导流板,烟道
SCR的控制系统
主要设备:DCS、PLC,仪表、盘柜等