氮氧化物控制技术,从烟气中去除氮氧化物(NOx)的过程简称烟气脱氮或氮氧化物控制技术,俗称烟气脱硝。它与烟气脱硫相似,也需要应用液态或固态的吸收剂或吸附剂来吸收吸附NOx,以达到脱氮目的。
目前烟气脱氮技术有20多种,从物质的状态来分,可分为湿法和干法两大类。一般习惯从化工过程来分,大致可分三类:催化还原法、吸收法和固体吸附法等,见图13-14,表13-2。
图13-14 NOx控制技术方法
表13-2 NOx控制技术方法
以下着重介绍选择性催化还原法(SCR)脱硝技术。
SCR过程是以氨为还原剂,在催化剂作用下将NOx还原为N2和水。
催化剂的活性材料通常由贵金属、碱性金属氧化物、沸石等组成。
NOx按以下过程被选择性地还原为N2和水:
在脱硝反应过程中温度对其效率有显著的影响:
铂、钯等贵金属催化剂的最佳反应温度为175~290℃;金属氧化物如以二氧化钛为载体的五氧化二钒催化剂,在260~450℃下效果更好。
工业实践表明,SCR系统对NOx的转化率为60%~90%。
催化剂失活和烟气中残留的氨是与SCR工艺操作相关的两个关键因素。长期操作过程中催化剂中毒是主要失活因素,减低烟气的含尘量可有效延长催化剂寿命。
由于三氧化硫的存在,所有未反应的NH3都将转化为硫酸盐。
生成的硫酸铵为亚微米级的微粒,多附着在催化转化器内或者下游的空气预热器以及引风机中。随着SCR系统运行时间的增加,催化剂活性逐渐丧失,烟气中残留的氨也将随之增加。
3.烟(粉)尘控制技术
(1)改进燃烧技术
完全燃烧,完全燃烧产生的烟尘和煤尘等颗粒物,要比不完全燃烧产生的少。因此,在燃烧过程中供给的空气量要适当,使燃料完全燃烧。供给的空气量要大于通过氧化反应式计算出的理论空气。供给的空气量少了不能完全燃烧,多了则会降低燃烧室温度,增加烟气量。空气和燃烧料充分混合是实现完全燃烧的条件。
(2)采用除尘技术
除尘技术根据除尘过程中有没有液体参加,可分为干式除尘和湿式除尘。
一般根据除尘过程中的粒子分离原理,除尘技术大体上可分为:重力除尘、惯性力除尘、离心力除尘、洗涤除尘、过滤除尘、电除尘、声波除尘。
例题:
1.目前,燃烧脱硫较为先进的燃烧方式是( C )。
A.氧化铜燃烧脱硫技术
B.型煤固硫燃烧脱硫技术
C.流化床燃烧脱硫技术
D.分子筛燃烧脱硫技术
2.用铂作为催化剂,以氢或甲烷等还原性气体作为还原剂,将烟气中的NO2还原成N2,在反应中不仅与NOX反应,还要与尾气中的O2反应,没有选择性。此方法称( A )。
A.非选择性催化还原法
B.甲烷非选择性催化还原法
C.选择性催化还原法
D.氨选择性催化还原法
3.一般习惯以使用吸收剂的形态和处理过程将二氧化硫控制技术分为 ( B )。
A.非选择性催化还原法和活性炭脱硫
B.干法排烟脱硫和湿法排烟脱硫
C.催化还原脱硫和吸收脱硫
D.高温排烟脱硫和低温排烟脱硫