关于烟气脱硝技术的一些研究有哪些新的进展-华东琛科
工业化烟气脱硝技术及改良
1.1选择性催化还原法(Selective Catalytic Re-duction,SCR)SCR脱硝技术是目前国内外研究及应用的主流技术之一。该技术是在含氧气氛下及催化剂存在时,以氨、尿素或碳氢化合物等作为还原剂,将烟气中NOX还原为N2和水;在反应温度为300～450℃时,脱硝率可达70%～90%。其中NH3-SCR技术较为成熟可靠,目前已在范围尤其是发达国家中得到广泛应用。
国内SCR脱硝工程也于1999年投运,近期国内多家电站SCR工程也已进入设计阶段。但该工艺设备投资大,所用催化剂昂贵,为大多数发展中国家所难以承受;同时存在氨泄漏、设备易腐蚀、易生成硫酸铵等问题。HC-SCR及低温SCR工艺是该技术改良的。HC-SCR脱硝技术是以有机化合物如甲烷、丙烯、丙烷及辛烷等代替NH3作为还原剂,克服了NH3-SCR技术的氨泄漏、设备腐蚀等不足,并可减少副产物CO的生成。Eranen等以辛烷为还原剂,在Ag/Al2O3催化剂作用下,450℃时脱硝率可达90%以上;Li等对丙烷在Cu-ZSM-5/堇青石作用下的SCR工艺进行了研究,在375～450℃时大脱硝率达45%。
低温SCR工艺的反应温度为150～250℃,克服了常规SCR工艺中需预热处理烟气的缺点,降低了运行费用等[9]开发的CuO/活性炭催化剂,在125～250℃时脱硝率可达90%;Huang等开发的V2O5/活性炭催化剂,在150～250℃时脱硝率可达92%,且抗SO2中毒能力强;Xuan等[11]以粉煤灰载铜制备催化剂,在270～310℃时脱硝率可达95%。
2选择性非催化还原法(Selective Non-catalyticReduction,SNCR)SNCR又称热力脱硝,通过在炉膛高温区(900～1050℃)均匀喷入氨或尿素等还原剂来实现NOX的脱除。目前全世界约有300多套SNCR装置应用于电站锅炉、工业锅炉、垃圾焚烧炉及其他燃烧装置中。该工艺可通过现有中小型锅炉的改造来实现,投资费用低,但氨逃逸率高,脱硝效率低。SNCR与其他如SCR、再燃烧技术、低NOX燃烧器[15]等技术的联用是目前该技术发展的一个重要方向。Wendt等[13]对SNCR/SCR联用工艺进行了建模和试验研究,结果表明SNCR工艺段脱硝率不低于60%时,SNCR/SCR工艺才是经济可行的;Han等对再燃烧/SNCR联合工艺进行了数学建模研究,认为其脱硝效率可以达到80%左右;Hunt等对低NOX燃烧技术和SNCR的联用进行了研究,结果表明低NOX燃烧技术/SNCR联用工艺比单SNCR工艺提高了45%。
3电子束法(EBA)EBA是目前国际的烟气处理技术之一,其原理是利用高能电子加速器产生的电子束(500～800kV)辐照处理烟气,将烟气中的二氧化硫和氮氧化物转化为硫酸铵和硝酸铵。该技术从20世纪80年代开始先后在日本、美国、德国、波兰等建立中试及工业示范项目。国内EBA脱硫脱硝示范工程于1997年8月投入运行,其实际脱硫及脱硝效率分别为86.8%和17.6%,并可回收副产品硫酸铵、硝酸铵;国内对该项技术的研究起始于20世纪90年代初,并已于四川绵阳建成烟气处理量为12000m3/h规模的中试装置,脱硫及脱硝分别达96.7%、75.3%。
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