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低溫脫硝技術

1.技術原理

公司基于濕法脫硫系統設備的基礎上自主研發了組合式脫硫脫硝一體化技術,組合氧化法脫硝主要是利用臭氧的強氧化性,將不可溶的低價態氮氧化物氧化為可溶的高價態氮氧化物,然后在洗滌塔內將氮氧化物吸收,達到脫除的目的。

我公司在臭氧同時脫硫脫硝過程中 NO的氧化機理進行了研究,對臭氧在煙道的投放、布氣方式、氣相混合方式,溫度控制影響、粉塵影響等做了全面的模擬實驗,總結并構建出 O3與 NOX之間詳細的化學反應機理,該機理比較復雜。在實際試驗中,可根據低溫條件下臭氧與 NO的關鍵反應進行研究。低溫條件下,O3與 NO之間的關鍵氧化反應如下:

煙氣中的NO、NO2與臭氧發生反應,生成高價態氮氧化物:

NO+03→NO2+O2 (1)

NO2+O3→NO3+O2 (2)

NO2+NO3→N2O5 (3)

O3→O2+O         (4)

NO+O→NO2 (5)

脫硝吸收主要反應原理如下:

NO+NO2+H2O→2H++2NO2- (6)

2NO2+H2O→2H++NO2-+NO3- (7)

N2O5+H2O→2H++2NO3- (8)

NO3-+NO→NO2-+NO2 (9)

2H++CO32-→H2O+CO2 (10)

H++OH-→H2O                                    (11)

2.低溫脫硫脫硝系統組成

a. 臭氧發生系統:

臭氧發生系統由氧氣源、臭氧發生器、電氣控制系統、冷卻水系統組成。氧氣源注入臭氧發生室,在高頻高壓電場內,氧氣轉換成臭氧,經溫度、壓力監測后、控制調節閥,注入混合反應器,與煙氣中的NOx混合反應,將不溶入水的NO氧化成NO2、N2O3、 N2O5等易溶于水的高價態氮氧化物。

b. 混合反應器

極短的時間內完成混合反應,提高了臭氧氧化氮氧化物的效率,將煙氣中的NO轉化成高價態的氮氧化物進入吸收塔。

c .吸收系統

吸收系統設備組成:吸收塔、循環泵、氧化風機、PH值檢測、操作平臺等組成。

d. 聯動控制系統

針對工業鍋爐運行工況不穩定,燃料品種多而雜,氮氧化物含量波動大的技術瓶頸,本公司設計了聯動控制模塊,動態控制臭氧注入量,能夠較精確地控制氮氧化物的排放量,避免臭氧逃逸。

 低溫脫硝技術的優勢

運行穩定可靠,無需每次維修要做防腐,維護費用低;

脫硫效率高達95%以上,能將高含硫量的煙氣排放絕對值控制在100mg/Nm3以下,脫硝的去除率可自行設定,能做到精確50mg/Nm3;

脫硫、脫硝過程都在除塵器后進行,不影響鍋爐運行,避免了除塵器堵塞,不會影響除塵器的 使用壽命,確保整套鍋爐系統的穩定運行;

填補了國內臭氧脫硝技術的空白,達到國際先進技術水平。

設備采用組合氧化脫硝一塔式結構,改變了國內外脫硫脫硝設備分體結構的繁雜設置、甚至無廢水處理系統的狀況。

采用臭氧氣相氧化的方式,大幅降低運行成本要求高的地區,可將NOX排放值控制在50mg/m3 以下。

針對工業鍋爐運行工況不穩定,燃料品種多而雜,煙氣中氮氧化物含量不穩定的難題,設置聯動控制模塊,動態控制臭氧注入量,確保排放煙氣中硫、硝含量達標,節能安全。

設備的設計有前瞻性,預留了增加臭氧反應器的位置,如需提高排放標準,只要在原設備旁增加臭氧發生器即可滿足脫除率,無需對原結構進行破壞性改造,大幅度節省了用戶的設備投資。


各種NOx控制技術的技術經濟性比較表


技術名稱

SCR

SNCR

組合氧化法

還原劑

NH3為主

氨水或尿素溶液

臭氧和雙氧水

反應溫度

300~400℃

850~1100℃

50-200℃

反應器

需要建設

不需要

不需要

脫硝效率

80-95%

15-60%

70~95%

催化劑

需要,且定期

更換,價格貴

不需要

不需要

還原劑噴射位置

多選擇于省煤器
與空氣預熱器之間

爐膛或爐膛出口

不需要

SO2/SO3轉化

NH3逃逸

3~5ppm

10~15ppm

對燃燒設備影響

NH3 SO3易形
NH4HSO4,
造成堵塞或腐蝕

幾乎沒有影響

沒有影響

系統壓損

1000pa左右

燃料影響

高灰分會磨耗
催化劑,堿金屬氧化物會鈍化催化劑(催化劑中毒)

燃燒設備效率影響

降低熱效率

煤焦油影響

煤焦油導致催化劑堵塞,并覆蓋催化劑表面活性成分,造成催化劑失效

占地面積

投資

中等

運行費用

中等

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