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選擇性非催化還原SNCR脫硝系統反應影響因素分析
[2022-08-17 11:53:28] 點擊次數:185

目前國內主流的垃圾焚燒煙氣脫硝系統為選擇性催化還原(SCR)和選擇性非催化還原(SNCR)。SNCR脫硝系統相對于SCR技術而言,投資及運營成本相對低廉,故應用更為廣泛。在垃圾焚燒過程中,由于爐膛煙溫不均、溫度窗狹窄以及反應停留時間短等因素都嚴重制約了SNCR脫硝效率,同時易引發較高的氨逃逸。本文以氨氣為還原劑,重點分析不同溫度、一氧化氮起始質量濃度、氧氣質量分數及氨氮摩爾比等因素對SNCR脫硝系統效率以及氨逃逸的影響程度。


1、反應溫度對脫硝效率和氨逃逸的影響
SNCR脫硝系統反應在特定溫度范圍內進行:溫度過低,則反應緩慢,還原劑不能完全反應且會造成“氨穿透”,氨逃逸率增大脫硝效率降低;溫度過高,則還原劑易被氧化,從而會生成更多的NOx。有研究結果表明:最佳脫硝反應溫度為952℃,在827~1027℃,氨氮摩爾比為1:1時,效率達到80%。在750~950℃,氨逃逸逐步下降,其中:在800℃以下時,氨逃逸相對較大;而隨著溫度繼續升高,當還原反應占據主導時,氨逃逸迅速下降;在950℃時,氨逃逸降至最低值;在950~1100℃,氨逃逸幾乎不變,由于此時氧化反應占主導作用,脫硝效率則逐漸下降。
2、一氧化氮起始質量濃度對其出口質量濃度及脫硝效率的影響
當氨氮摩爾比、煙氣流量維持不變,反應溫度為900℃時,隨著一氧化氮起始質量濃度的增加,脫硝效率升高;同時,一氧化氮出口質量濃度增幅并不明顯。由于反應達到平衡時,其一氧化氮質量濃度就是最低的一氧化氮出口質量濃度,當氨氮摩爾比維持不變時,一氧化氮起始質量濃度的改變并不會打破原先的平衡狀態。
3、氨氮摩爾比對氨逃逸及脫硝效率的影響
隨著氨氮摩爾比的增加,脫硝效率會有一定程度的提高。但當還原劑過量時,運營成本以及氨逃逸也會增加。
4、氧氣質量分數對于氨逃逸及脫硝效率的影響
從脫硝機理可知,氧氣對于脫硝反應起著關鍵作用。脫硝反應不會在缺氧條件下發生。隨著氧氣質量分數的增加,氨逃逸及脫硝效率都有不同程度的下降,由于脫硝反應是氧化反應及還原反應共同作用的結果,氧氣質量分數增加,加快了氧化及還原反應速度,使溫度窗逐步降低。由于氧化反應對于氧氣質量分數的升高更加敏感,致使反應在較低溫度下就可進行,故脫硝效率隨之降低。
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