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北冶环保 || SNCR工艺介绍&尿素作为还原剂

2020/08/14

概述

SNCR系统是一种“选择性非催化还原脱氮”工艺系统,可有效降低烟气中的氮氧化物含量。通过向焚烧炉内800℃到1,000℃之间的烟气区域,喷射一定浓度的尿素溶液,在高温下尿素与氮氧化物反应生成N2、H2O等无害物质,从而减少氮氧化物的排放量。

脱硝还原剂同样可选择尿素、液氨、氨水。

尿素作为还原剂

尿素既没有臭味、也不是有毒物,使用安全方便,而且反应时间比较短。尿素脱硝的最合适的温度是850~1050℃,在焚烧炉中SNCR的一般喷射温度在900℃左右的范围。

1. 脱硝机理

SNCR是在高温焚烧炉或烟道内喷射还原剂尿素溶液,有选择地与氮氧化物进行反应生成氮气与水的方法。一般情况在低温条件下不反应,脱氮率高的温度范围是850~1050℃。SNCR的方法的特点是不需要催化剂、设备也简单。但是如果过量喷射,由于选择反应率低,使得还原剂氨气直接进入烟囱,则产生紫烟。所以SNCR控制系统必须有效控制喷射当量,一般情况喷射量为1~1.6当量能得到35%-60%的脱氮率。

选择99%纯度粒状尿素作为NOX的还原剂,按设定的比例溶于水,溶解成40%尿素溶液,加水,稀释后,喷入焚烧炉内后,与NO的反应机理如下:

还原剂:40%尿素溶液 (NH2)2CO

反应式(NOx与NH3的还原反应)

(NH2)2CO+H2O→2NH3+2CO2;

4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O;

2. 工艺流程

SNCR系统包括40%的尿素溶液制备、输送、储存装置和喷射装置。


通过压缩空气将尿素溶液溶液(最大浓度:5%)喷射到焚烧炉的二次燃烧室,来降低NOx的浓度。SNCR系统利用NH3和烟气中的NOx发生非催化还原反应,产生氮气和水,达到降低NOx排放浓度的目的。

为了提高脱NOx 的效率并实现NH3的泄漏最小化,应满足以下条件:

① 在尿素溶液喷入的位置没有火焰;

② 在反应区域维持合适的温度范围(800--1000℃);

③ 在反应区域达到30-60%(可调)脱硝效果的停留时间(0.8秒,900℃)。



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