SNCR-SCR烟气脱硝技术及其应用研究

2018-04-11刘钦成

资源节约与环保 2018年3期

刘钦成

（身份证号：372925********4734 山东菏泽 274000）

引言

随着经济的增长、物质的不断满足，环境污染的形势变得逐渐严峻，尤其是社会中的工业排放物以及各类污染物使得大气环境变得污浊，酸雨、雾霾等问题日渐凸显,因此烟气脱硝技术应运而生。早期的烟气脱硝主要是SNCR技术，但脱硝效率达不到理想状态，若单独使用SCR技术，成本花费较之高昂。因此SNCRSCR的联动结合，可发挥最大价值化，并提升效率。

1　工艺优势

1.1　脱硝效率

在SNCR-SCR组合下的脱硝技术应用中，SNCR在锅炉中发生反应后能够提供氨逃逸，并到达喷射点，与单层SCR的催化剂进行反应，能够减少空预器的堵塞以及减排烟气。同时需要注意到使用较少的催化剂以及较小的催化反应器，并利用现有的设备，在引风机上不需要进行附加[1]。它们的技术组合能够将SNCR与SCR的优点结合起来，SNCR主要具有成本低、体积小、装置简便等优点，SCR主要具有操作便捷、效率高等特点。但我们也不能简单的理解为将两种工艺技术进行组合，它们的联合主要以化学反应为主要的机制，NH3可作为SCR的还原剂参与反应，能够有效的避免氨逃逸造成的再次污染，提高利用率，降低资源的消耗。

1.2　空间适应

在两者工艺的互相反应下，所需要用到的催化剂较之单一的SCR工艺甚少，既能节约催化剂，又能达到脱硝的高效率。在SNCR+SCR的联合脱硝下，在前段的化学反应主要为2NO+(NH2)2CO+1/2O2=2N2+2H2O+CO2；在后段中，主要为4NO2+4NH3+O2=4N2+6H2O、6NO2+3NH3=7NZ+12H2O、NO+NO2+2NH3=2N2+3H2O[2]。在这样的一个化学式反应中，反应器与钢结构用量逐渐变小，使得内部之间的机制更为平衡，使空间的适应性增强。

1.3　运行费用

由于两者工艺的相互，使得催化剂的用量减小，因此，对于成本造价的有效控制起着良性的促进作用。若催化剂的用量降低，会使对应的设备进行简化，对于复杂的反应设备不会考虑使用，因此在引风机的费用上会有较大程度的节约。

1.4　环保性能

在SCR的反应中，对于催化剂的使用，虽能够使化学反应进行加速生成，并使化合物之间的反应更完全，但依旧存在一定的局限性。在催化剂的加速反应下，不同的化合物进行了快速的反应，特别是氨气与氮氧化物的互相反应，但同时SO2会发生氧化反应，并逐渐反应为NH4HSO4。该化学物会对仪器设施带来腐蚀作用，造成催化剂的堵塞，并使废弃物增多，造成再次污染[3]。

表1　SCR与SNCR-SCR工艺比较

2　应用研究

本文以某垃圾焚烧电厂为例，对烟气脱硝技术的应用进行介绍。本项目日处理垃圾量800t，设计选用2×400t/d垃圾焚烧炉，焚烧炉为机械炉排炉。首先，对氮氧化物的排放量进行计算：额定烟气量72439Nm3/h，NOx含量400mg/Nm3（干11%O2），高出了标准浓度的界定值。接着对催化剂与还原剂进行主要的选择。在该工程中，主要使用V205-TiO2的催化剂。活性成分主要为V205，在脱硝的效率上较高。在还原剂上，主要使用尿素，属于颗粒状化肥，操作工艺也较为简便[4]。尿素主要指标如下：总氮(N)含量(以干基计)≥46.3%，缩二脲≤1.0%，水分(H2O)≤0.7%，铁(Fe计)≤0.001%，碱度(以 NH3计)≤0.03%，硫酸盐含量(以 SO4-2计)≤0.02%，水不溶物≤0.04%，粒度d 0.85mm～2.80mm≥90%。在脱硝系统设计中，需要对系统流程进行主要设计，以及对空气预热器的设计，并综合考虑到环境效益。