常见脱硝设备（环保设备）

脱硫脱硝设备的选型与维护常见的脱硫脱硝设备

常见脱硝设备

教学内容、目标1.教学内容

大气污染治理设备中脱硫脱硝设备是比较重要的内容，本子任务主要介绍常见的脱硫脱硝工艺及设备，给学生对脱硫脱硝系统一个整体的认识。2.教学目标1）知识目标NO2的来源和危害脱硝工艺及设备2）技能目标能说出NO2的来源和危害会说出常用的脱硝技术有哪些3）素质态度要求态度端正，积极主动学习，积极和教师同学教学交流遇到的疑问和学习心得。

1952年，洛杉矶上空笼罩在浅蓝色的烟雾之中，400多名老人因此丧失了生命。附近农作物一夜之间严重受害；6.5万公顷的森林，29％严重受害，33％中等受害，其余38％也受轻度损害。美国光化学烟雾对农业和林业的危害曾波及27个州。

§2常见脱硝工艺与设备2.1NOX来源及危害在氮氧化物中，NO占有90%以上，二氧化氮占5%-10%，产生机理一般分为如下三种：燃料型NOx

(主要的产生方式）燃料中的固定氮生成的NOx热力型NOx高温下N2与O2反应生成的NOx瞬时NOx低温火焰下由于含碳自由基的存在生成的NO

§2常见脱硝工艺与设备2.1NOX来源及危害氮氧化物主要来源：天然源（固氮菌、雷电等自然过程）人为源（人类活动）（城市：大多来自燃料燃烧，现代火力发电厂是最大的固定源，机动车辆是主要移动源，此外还有工业窑炉、垃圾焚烧等）

燃料燃烧占90％95％以NO形式，其余主要为NO2

§2常见脱硝工艺与设备2.1NOX来源及危害

NOx包括N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5大气中NOx主要以NO、NO2的形式存在造成大气污染的主要是NO和NO2NOx的性质N2O：单个分子的温室效应为CO2的200倍，参与臭氧层破坏。NO：大气中NO2的前体物质，形成光化学烟雾的活跃组分。NO2:强烈刺激性，来源于NO的氧化。

§2常见脱硝工艺与设备2.1NOX来源及危害

氮氧化物的危害对人体的危害对生态的危害查资料，掌握两个小常识1.NO2和NO毒性哪个大？2.NO2作为一个主要的影响因素会造成哪些常见的

大气环境污染问题？酸雨温室效应光化学烟雾等

§2常见脱硝工艺与设备2.1NOX来源及危害前者燃烧中NOx控制技术（低NOx燃烧技术）尾部控制技术（烟气脱硝技术）NOx量NOxN2

§2常见脱硝工艺与设备2.2脱硝工艺及设备凡通过改变燃烧条件来控制燃烧关键参数，以减少生成或破坏已生成的氮氧化物，达到减少排放的技术称为低氮燃烧技术。控制燃烧过程中NO的生成与以下因素有关：(a)空气-燃料比(b)燃烧区温度及其分布(c)后燃烧区的冷却程度(d)燃烧器的形状

§2常见脱硝工艺与设备2.2脱硝工艺及设备目前工业上采用的低氮燃烧技术

低氧燃烧技术降低助燃空气预热温度分段燃烧烟气循环燃烧

§2常见脱硝工艺与设备2.2脱硝工艺及设备低氧燃烧技术规律：随着炉内空气量的增加，NOx排放量增加采取低空气过剩系数运行技术运行优：降低NOx的同时可以减少排烟损失，提高锅炉热效率劣：导致CO、HC、碳黑产生量增加（要尽量避免的情况）

§2常见脱硝工艺与设备2.2脱硝工艺及设备燃烧空气由27oC预热到315oC，NO排放量增加3倍

降低助燃空气预热温度

§2常见脱硝工艺与设备2.2脱硝工艺及设备

§2常见脱硝工艺与设备2.2脱硝工艺及设备分段燃烧技术80%～85%的燃料送入主燃区，燃料在主燃区燃烧生成NOx，15%～20%的燃料送入再燃区，再燃区过量空气系数小于1.0(α<1.0)，具有很强的还原性气氛，在主燃区生成的NOx被还原；再燃区不仅能够还原已经生成的NOx，而且还抑制了新的NOx生成；在燃尽区供给一定量的空气（称为燃尽风），保证从再燃区出来的未完全燃烧产物燃尽。各种低氮燃烧技术是降低燃煤锅炉排放值最主要也是较经济的技术，但一般只降低排放50%左右。据环保法对排放的要求，应低于40%方可，故应考虑燃烧后的烟气脱硝处理技术。脱硝技术的难点处理烟气体积大NOx浓度相当低（只有SO21/3-1/5）NOx的总量相对较大

§2常见脱硝工艺与设备2.2脱硝工艺及设备1.烟气脱硝的主要方法

(1)吸收法

碱溶液，稀硝酸为吸收剂，化工生产中占重要位置

(2)吸附法

适用于排气量不大、间歇排放的硝酸生产厂，用吸附法回收硝酸。主要方法有：分子筛吸附法、活性炭吸附法等。但至今没有获得广泛的应用。

(3)催化还原法

利用不同的还原剂，在一定温度和催化剂的作用下将NOx还原为无害氮气和水，通称为催化还原法脱除NOx。

非选择性催化还原法（NSCR）

选择性催化还原法（SCR）

§2常见脱硝工艺与设备2.2脱硝工艺及设备脱硝工艺适应性特点优缺点脱硝率投资SCR适合排气量大，连续排放源二次污染小，净化效率高，技术成熟；设备投资高，关键技术难度大80％～90％较高SNCR适合排气量大，连续排放源不用催化剂，设备和运行费用少；NH3用量大，二次污染，难以保证反应温度和停留时间30％～60％较低液体吸收法处理烟气量很小的情况下可取工艺设备简单、投资少，收效显著，有些方法能够回收NOx；效率低，副产物不易处理，目前常用的方法不适于处理燃煤电厂烟气效率低较低微生物法适应范围较大工艺设备简单、能耗及处理费用低、效率高、无二次污染；微生物环境条件难以控制，仍处于研究阶段80%低活性炭吸附法排气量不大同时脱硫脱硝，回收NOx和SO2，运行费用低；吸收剂用量多，设备庞大，一次脱硫脱硝效率低，再生频繁80％～90％高电子束法适应范围较大同时脱硫脱硝，无二次污染；运行费用高，关键设备技术含量高不易掌握85%高常用脱硝工艺比较表反应原理：

在催化剂作用下，氨气和氮氧化物发生反应，将之还原成为氮气。还原剂：氨气催化剂：铂、钯贵金属；锰、镍等金属氧化物选择性催化还原法（SCR）

§2常见脱硝工艺与设备2.2脱硝工艺及设备

§2常见脱硝工艺与设备2.2脱硝工艺及设备催化剂结构形态图不同结构的催化剂

§2常见脱硝工艺与设备2.2脱硝工艺及设备

§2常见脱硝工艺与设备2.2脱硝工艺及设备SCR脱硝

§2常见脱硝工艺与设备2.2脱硝工艺及设备SCR脱硝工艺流程图

SCR法脱硝工艺影响因素

(a)反应温度铜铬催化剂在350℃以下；铂催化剂的反应温度以225～255℃为宜。

(b)空间速度空间速度是关键参数。燃煤电厂中，空间速度一般取为1000～3000m/h。

(c)还原剂用量常用NH3/NOX的摩尔比来衡量。该值1.4～1.5之间为好。NH3量太大，会产生氨泄漏。目前，NH3泄漏量控制在5mg/m3以下。

(d)尾气中其他成分影响粉尘、SO2、玻璃熔炉和水泥窖排出的碱性气体，都可使催化剂中毒，应做前处理。

(e)催化剂不同的催化剂有不同的活性，因而反应温度和净化效率也不同。选择性催化还原法（SCR）

§2常见脱硝工艺与设备2.2脱硝工艺及设备思考：两种SCR装置布设不同方式的区别有哪些？

§2常见脱硝工艺与设备2.2脱硝工艺及设备2.非选择性催化还原法（NSCR）尿素或氨基化合物作为还原剂，较高反应温度化学反应注：需要严格控制还原剂注入在炉膛的最佳温度区，以使前两者反应占主导地位。

§2常见脱硝工艺与设备2.2脱硝工艺及设备商业化的NSCR系统的还原剂应用率只有20-60%，使得还原剂的使用量比SCR多的多。（一般为SCR的3-4倍）工业运行的数据表明，NSCR工艺的NO还原率低，通常在30-60%的范围。小容量的锅炉的脱硝率可达60%以上，容量大的仅有30%的脱硝率。NSCR系统便于安装（八周）。