3.2反應溫度
不同的催化劑具有不同的適用溫度范圍。當反應溫度低于催化劑的適用溫度范圍下限時,在催化劑上會發生副反應,NH3與SO3和H2O反應生成(NH4)2SO4或NH4HSO4,減少與Nox的反應,生成物附著在催化劑表面,堵塞催化劑的通道和微孔,降低催化劑的活性。另外,如果反應溫度高于催化劑的適用溫度,催化劑通道和微孔發生變形,導致有效通道和面積減少,從而使催化劑失活。溫度越高催化劑失活越快。
根據催化劑的適用溫度范圍,SCR工藝可分為高溫(345~590℃)、中溫(260~450℃)和低溫工藝(150~280℃)。
3.3氨氣輸入量和混合
還原劑NH3的用量一般根據期望達到的脫硝效率,通過設定NH3和Nox的摩爾比來控制。催化劑的活性不同,達到相同轉化率所需要的NH3/Nox摩爾比不同。各種催化劑都有一定的NH3/Nox摩爾比范圍,當摩爾比是較小時,NH3和Nox的反應不完全,Nox的轉化率低;當摩爾比超過一定范圍時,Nox的轉化率不再增加,造成還原劑NH3的浪費,泄漏量增大,造成二次污染。
NH3與廢氣的混合程度也十分重要,如混合不均,即使輸入量不大,NH3和Nox也不能充分反應,不僅不能到達有效脫硝的目的,還會增加Nox的泄漏量。當速度分布均勻,流動方向調整得當時,Nox轉化率、液氨泄漏量及催化劑的壽命才能得到保證。采用合理的噴嘴格柵,并為NH3和廢氣提供足夠長的混合通道,是使NH3和廢氣均勻混合的有效措施。
3.4NOx的在線監測
由于噴氨量及Nox排放濃度均根據Nox在線監測儀表的指示值來控制,因此Nox在線監測儀表的準確性至關重要,直接關系到催化脫硝裝置的運行效益、Nox的排放濃度、液氨泄漏量等指標的高低。為此,Nox在線監測儀表需要設置專業人員進行維護、保養、校驗與檢修。
4工業應用
SCR廢氣脫硝技術在工業鍋爐、燃氣/燃油鍋爐、柴油機、垃圾焚燒爐、工業窯爐、化工廠等煙氣脫銷處理中都得到成功應用。
某電廠燃煤煙氣SCR法處理裝置的工藝設計參數見表1。該裝置1999年投運至今,運行狀況良好,各項指標完全達到設計性能要求。
表1SCR法處理燃煤煙氣裝置工藝設計參數
某化工廠用SCR法處理硝酸尾氣裝置的工藝設計參數見表2。該裝置1993年投入運行,脫硝效率達到93%以上,凈化尾氣達到排放標準,環境與社會效益顯著。
表2SCR法處理硝酸尾氣裝置工藝設計數
5結語
SCR法是一項可靠有效的廢氣脫硝技術。目前,該法在我國大陸的應用還較少,除了SCR裝置投資較高外,專業研究機構少也是一個重要原因。脫硝催化劑的研究開發是SCR法應用的關鍵,希望從事催化劑研究的單位能夠盡快開發出性能優良、符合我國國情的脫硝催化劑。天華化工機械及自動化研究設計院瑞瑪公司是一個研究開發廢氣凈化技術和裝備的專業公司,目前為某公司年產2500t的鎳鈷粉體材料生產線設計制造的SCR裝置正在安裝調試。該示范工程的建立,希望能夠促進SCR技術在我國的推廣應用。
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