SNCR脫硝反應(yīng)機(jī)理
SNCR是一種不用催化劑,在850-1100℃范圍內(nèi)還原NOx的方法。SNCR技術(shù)是把還原劑如氨、尿素噴入爐膛溫度為850-1100℃的區(qū)域,該還原劑迅速熱分解成NH3并與煙氣中的NOx進(jìn)行SNCR反應(yīng)生成N2和H2O。該方法一爐膛為反應(yīng)器,可通過(guò)對(duì)鍋爐進(jìn)行改造實(shí)現(xiàn)。SNCR反應(yīng)物貯存和操作系統(tǒng)與SCR系統(tǒng)是相似的,但它所需的氨和尿素的量比SCR工藝要高。
在爐膛850-1100℃這一狹窄的溫度范圍內(nèi),在無(wú)催化劑作用下,氨或尿素等氨基還原劑可選擇性地還原煙氣中的NOx,基本上不與煙氣中的O2反應(yīng),主要反應(yīng)為:
氨為還原劑:
NH3 + NOx → N2 + H20
尿素為還原劑:
CO(NH2)2 → 2NH2 + CO
NH2 + NOx → N2 + H20
CO + NOx → N2 + CO2
當(dāng)溫度過(guò)高時(shí),超過(guò)反應(yīng)溫度窗口時(shí),氨就會(huì)被氧化成NOx:
NH3 + O2 → NOx + H20
SNCR工藝的NOx脫除效率主要取決于反應(yīng)溫度、NH3和NOx的化學(xué)計(jì)量比、混合程度、反應(yīng)時(shí)間等。研究表明SNCR工藝的溫度控制至關(guān)重要,最佳反應(yīng)溫度是950℃,若溫度過(guò)低,NH3的反應(yīng)不完全,容易造成NH3泄漏;而溫度過(guò)高,NH3則容易被氧化為NOx,抵消了NH3的脫除效率。溫度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)導(dǎo)致還原劑的損失和NOx脫除率下降。通常涉及合理的SNCR工藝能達(dá)到30%-70%的脫除效率,80%的效率也有文獻(xiàn)報(bào)道。
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