脫硝SCR技術的工作原理及關鍵步驟
1. 還原劑準備與注入:SCR系統(tǒng)使用的還原劑通常是氨(NH?)或尿素,尿素在熱解爐中分解為NH?。氨可以以液態(tài)無水氨、氨水等形式存儲和運輸,并通過專門設計的氨注入系統(tǒng)(包括氨蒸發(fā)器、稀釋風機和噴氨格柵)均勻噴入煙氣流中。
2. 煙氣預處理:煙氣從鍋爐或其他燃燒設備的排放口流出,經過初步的降溫或除塵處理(如省煤器和靜電除塵器),在 SCR 反應器之前,煙氣的溫度要調整至適合催化還原反應的范圍,一般為150~450℃。
3. 混合與催化反應:在SCR反應器內部,氨與煙氣充分混合,還原劑NH?與煙氣中的氮氧化物(主要是NO和NO?)在負載有特定催化劑(如以TiO?為載體,摻雜V?O?、WO?等活性組分的復合氧化物催化劑)的催化床層中相遇。
催化劑的存在顯著降低了還原反應的活化能,使得NOx在相對較低的溫度下就能與氨發(fā)生反應,選擇性地將NOx還原為無害的N?和H?O,而不至于過多地還原煙氣中的O?。
主要反應方程式如下:
- 4NO + 4NH? + O? → 4N? + 6H?O
- NO + NO? + 2NH? → 2N? + 3H?O
當煙氣中NO?比例較高時,考慮額外反應平衡。
4. 反應后處理與排放:經過催化床層反應后的煙氣,其NOx濃度大大降低,隨后會繼續(xù)通過后續(xù)的空氣預熱器、除塵器、引風機以及可能存在的濕法脫硫裝置等進一步處理,最終達到環(huán)保排放標準后排出煙囪。
總之,脫硝SCR技術通過科學合理的設備布局和精細化的操作管理,有效地實現(xiàn)了燃煤、燃油等過程中產生的氮氧化物的高效轉化和減排。