脱硫脱氮(脱硝)概述

1、目录第一章 脱硫脱硝概述31.1 大气中SO2的来源与危害31.2 大气中NOX的来源与危害3第二章 湿法脱硫技术52.1 湿式石灰石-石膏法烟气脱硫技术52.2间接石灰石-石膏法脱硫技术62.2.1 双碱法62.2.2 碱式硫酸铝法62.2.3 液相催化氧化法62.3海水脱硫技术72.4钠碱吸收法82.5湿式氨法脱硫技术82.6金属氧化物法92.6.1 氧化镁法92.6.2 氧化锌法10第三章 干法和半干法脱硫技术113.1喷雾干燥法脱硫工艺113.2烟气循环流化床脱硫技术113.3炉内喷钙脱硫技术123.4电子束法脱硫工艺133.5活性炭吸附法133.6气相催化氧化法13第四章 还原法脱氮

2、技术144.1选择性非催化还原法144.2非选择性催化还原法144.3选择性催化还原法15第五章 吸收和吸附脱氮技术165.1酸吸收法165.2碱液吸收法165.3氧化吸收法175.4液相还原吸收法175.5液相络合吸收法175.6活性炭吸附法脱氮技术17参考文献：18第一章 脱硫脱硝概述工业化在促进社会发展的同时，也给环境造成了巨大的损害。其中，燃料燃烧排放的二氧化碳是引起温室效应的主要物质，SO2 、NOX以及飞灰颗粒又是大气污染的主要来源。燃煤锅炉烟道气产生的烟尘也是造成大气污染的主要原因之一，其主要成份是SO2和NOX, 这些污染物质的治理和减排是一个亟待解决的问题1。1.1 大气中S

3、O2的来源与危害大气中的SO2大多数是因为对含硫矿石的冶炼、对化石燃料的燃烧、或含硫酸、磷肥等生产的工业废气以及机动车辆的尾气排放。目前SO2排放主要来自燃煤的废气,中国又是燃煤大国,我国火电厂排放SO2的严峻形势及对环境污染的严重影响，指出了控制SO2排放的迫切性。还有一部分SO2来源于自然过程,包括火山喷发出来的SO2,沼泽、湿地、大陆架等处释放的H2S进入大气后被氧化为SO2，含硫有机物被细菌分解及海洋形成硫酸盐气溶胶在大气中经过一系列变化而产生的SO2等2。 SO2是一种无色具有强烈刺激性气味的气体，易溶解于人体的血液和其他黏性液。大气中的SO2会导致呼吸道炎症、支气管炎、肺气肿、眼结

4、膜炎症等。同时还会使青少年的免疫力降低，抗病能力变弱。 SO2在氧化剂、光的作用下，能生成硫酸盐气溶胶，硫酸盐气溶胶能使人致病，增加病人死亡率。SO2还能与大气中的飘尘黏附，当人体呼吸时吸入带有SO2的飘尘，会使SO2的毒性增强。研究表明，在高浓度的SO2的影响下，植物产生急性危害，叶片表面产生坏死斑，或直接使植物叶片枯萎脱落；在低浓度SO2的影响下，植物的生长机能受到影响，造成产量下降，品质变坏。 SO2对金属具有腐蚀性，特别是对钢结构的腐蚀，每年给国民经济带来很大的损失。据估计，工业发达国家每年因为金属腐蚀而带来的直接经济损失占国民经济总产值的2%4%。1.2 大气中NOX的来源与危害NO

5、X的种类有很多，主要包括一氧化氮（NO）、一氧化二氮（N2O）、二氧化氮（NO2）、四氧化二氮（N2O4）、五氧化二氮（N2O5）等，造成大气污染的主要指NO和NO2，一般认为NOX中NO约占95，NO2约占5。大气中NOX的来源主要有两方面：（1）自然界每年生成NOX约5108吨。包括高空中闪电使氮气和氧气化合生成NOX，还有平流层的注入、NH3的氧化、生物质的燃烧和土壤的释放等；（2）每年人为向大气排放的NOX约为5.21107吨。人类活动排放的NOX主要来自各种燃料的燃烧过程，其中工业窑炉和汽车排放最多。此外，硝酸的生产或使用过程、氮肥厂、有机中间体厂、有色及黑色金属冶炼厂的某些生产过程

6、也有NOX的生成。 NOX对人体健康有很大的影响，其中危害最大的是NO2，NO2常常导致各种职业病，较常见的是由急性高浓度NO2中毒引起的肺水肿，以及由慢性中毒而引起的慢性支气管炎和肺水肿。而NO又非常容易与动物血液中的色素结合，造成血液缺氧而引起中枢神经麻痹。NOX也是酸雨、酸雾的主要污染物，酸雨会破坏森林植被，造成土壤酸化、贫瘠、物种退化、农业减产，还会使水体造成污染。如果NOX与碳氢化合物结合，会形成光化学烟雾。典型的事例为1952年美国洛杉矶光化学烟雾事件，该事件致使大批居民发生眼睛红肿、喉咙咳嗽、皮肤潮红等症状，严重者心肺功能衰竭。同时NOX也参与了臭氧层的破坏，氧化亚氮在高空同温层

7、中会破坏臭氧层，使较多的紫外线辐射到地面，增加皮肤癌的发病率，还可以影响人的免疫系统。所以，烟气中的NOX控制和治理尤为重要。第二章 湿法脱硫技术2.1 湿式石灰石-石膏法烟气脱硫技术石灰石石膏法脱硫工艺是世界上应用最广泛的一种脱硫技术，日本、德国、美国的火力发电厂采用的烟气脱硫装置约90%采用此工艺。该工艺的主要反应是在吸收塔中进行的，送入吸收塔的吸收剂石灰石(石灰)浆液与经烟气再热器冷却后进人吸收塔的烟气接触混合，烟气中的二氧化硫（SO2）与吸收剂浆液中的碳酸钙（CaCO3）以及鼓人的空气中的氧气(O2)发生化学反应，生成二水硫酸钙(CaS042H20)即石膏;脱硫后的烟气依次经过除雾器除

8、去雾滴、烟气再热器加热升温后，经烟囱排人大气。总的反应为：CaCO3+SO2+1/102+2H20CaS042H20+C02,脱硫后的烟气经除雾器除去携带的细小液滴经烟囱排人大气，脱硫石膏浆液经脱水装置脱水后回收利用。剩余浆液与新加入的石灰石浆液一起循环，这样可以使加人的吸收剂充分被利用，并确保石膏晶体的增长。石膏晶体的正常增长是最终产品处理比较简单的先决条件。新鲜的吸收剂石灰石(CaC03)浆液根据pH值和分离SO2量按一定比例直接加入吸收塔3。其具体工艺流程图如下：2.2间接石灰石-石膏法脱硫技术 传统的石灰石石膏法烟气脱硫工艺采用钙基脱硫剂吸收二氧化硫后生成的亚硫酸钙、硫酸钙，由于其溶解

9、度较小，极易在脱硫塔内及管道内形成结垢、堵塞现象。结垢堵塞问题严重影响脱硫系统的正常运行，更甚者严重影响锅炉系统的正常运行。为了尽量避免用钙基脱硫剂的不利因素，发展了间接石灰石石膏法。这类方法有双碱法、碱式硫酸铝法和液相催化氧化法等。2.2.1 双碱法双碱法是采用钠基脱硫剂进行塔内脱硫，由于钠基脱硫剂碱性强，吸收二氧化硫后反应产物溶解度大，不会造成过饱和结晶，造成结垢堵塞问题。另一方面脱硫产物被排入再生池内用氢氧化钙进行还原再生，再生出的钠基脱硫剂再被打回脱硫塔循环使用。双碱法脱硫工艺降低了投资及运行费用，比较适用于中小型锅炉进行脱硫改造。其工艺主要包括五个部分：(1)吸收剂制备与补充；(2)

10、吸收剂浆液喷淋；(3)塔内雾滴与烟气接触混合；(4)再生池浆液还原钠基碱；(5)石膏脱水处理。2.2.2 碱式硫酸铝法 该法用碱式硫酸铝溶液吸收废气中的二氧化硫。吸收后的吸收液送入氧化塔，塔底鼓入压缩空气，使Al2（SO4）3氧化。氧化后的吸收液大部分返回吸收塔循环使用，只引出一小部分送至中和槽，加入石灰石再生，并副产石膏。该法的优点是处理效率高，气液比较小，氧化塔的空气利用率高，设备材料较易解决。2.2.3 液相催化氧化法 液相催化氧化法烟气脱硫是在催化剂作用下，在水溶液内吸收和氧化烟气中SO2的脱硫工艺。早期工作是研究从生产氧化铝的酸法过程中回收SO2。窑气（1.0-6.5%的SO2）中的

11、SO2用含有Mn2+离子（作为催化剂）的吸硫酸洗涤，供氧方法为用含有少量臭氧的空气对酸进行吹气。 工艺包括三步： 溶解于稀硫酸中的SO2与Fe3+催化剂反应使烟气中SO2氧化，反应温度50-70为宜，反应结果生成H2SO4，并使Fe3+还原为Fe2+； 将吸收液氧化使溶液中的Fe2+氧化为Fe3+，溶解于溶液中SO2也被氧化；当吸酸浓度达5%时，引出部分至结晶槽，加入石灰石粉末即制得石膏。该工艺简单，运转可靠，并可副产石灰，但缺点亦突出，主要为液气比大，稀硫酸腐蚀性很强，对设备材质要求较高。2.3海水脱硫技术海水脱硫的工艺是基于海水中可溶解的重碳酸盐使得海水具有弱碱性(pH值为8.1-8. 3

12、)，这种碱性对于中和SO2非常适合。当烟气通过以海水为吸收介质的吸收区后，SO2从烟气里析出，成为可溶解的SO2，并转化成亚硫酸氢根离子和硫酸氢根离子，经氧化最终成为硫酸根离子。硫酸根离子是海水中的天然元素，含量一般小于5%，对环境无害。海水脱硫工艺的流程见下图，炉内烟气经过静电除尘器除尘后送人到气/气热交换器进行冷却，再进人吸收塔。冷凝器里的一部分排水通过重力流人海水脱硫装置(FGD)的泵站。这些海水被当作吸收剂，由喷淋泵打进吸收塔，经过喷淋系统后在吸收塔里形成很好雾状液滴。在吸收塔里烟气与雾状的海水接触、混合，最终除去烟气里的SO2。 在吸收塔里喷出的海水将气相SO2转化成液相，可溶解的S

13、O2立刻与海水反应，形成酸式亚硫酸盐离子:SO2（L)十H2O H+HS03-产生的氢离子和溶解在海水里的碳酸氢根离子中和:H+HC03- H2O+CO2在吸收塔的排水池里亚硫酸根离子进一步氧化成硫酸氢根离子:HS03-+O (L)HS04-从冷凝器里再取一定量的海水加人到喷淋塔的排水池里，以确保给氧化反应提供一个最佳的pH值。同时通过空气压缩机不断地向排水池输送空气为氧化反应提供过量的氧气，并析出中和反应后形成的CO2。 吸收塔里的排水具有酸性，必须在排放前加人其余的海水进行中和，这些海水仍旧取自冷凝器出口。硫酸氢根离子进一步形成硫酸根离子，从而使得SO2不再从海水里析出:HS03-+HC0

14、3- S042-+H2O+CO2海水作为吸收介质采用冷凝器出口的排水，先取30%-50%的冷却水通过地下管道流人FGD塔的泵站，泵站装有3个喷淋泵，负责向吸收塔里的喷淋系统输送海水。另取部分冷凝器排水加到吸收塔下的排水池，以确保氧化过程中得到最佳的pH值。当吸收塔的排放水排入再反应池时，冷凝器里其余的排水被引人再反应池与排放水中和。进一步的化学反应得到可溶解的硫酸根离子。脱硫后海水带着轻微增加的硫份(1%-3%)通过循环冷却水的出口管道返回大海4。化学反应后产生的硫酸浓度非常低，可以一直保持溶解状态而不与海水里钙和镁离子反应成沉淀物。最后将这些符合污水排放标准的海水排回大海。2.4钠碱吸收法本

15、法是用NaOH、Na2CO3和Na2SO3的水溶液作为吸收剂,吸收烟气中的SO2。其中使用最多的是威尔曼洛德(Wellman-Lord)法,是美国和日本应用较多的脱硫方法。此法实际上是采用Na2CO3和NaHSO3混合液为吸收剂。当吸收剂中NaHSO3浓度达到80%-90%时,就要对吸收剂进行再生,可获得较高浓度的SO2和Na2CO3。再生后的Na2CO3可用于循环使用, SO2可用于生产硫酸。对烟气的吸收效率可达到90%以上。2.5湿式氨法脱硫技术氨是一种良好的碱性吸收剂，其碱性强于钙基吸收剂。用氨吸收烟气中的SO2反应速率快，吸收率高，脱硫效率高，脱硫费用低。副产品可以得到经济效益较好的硫

16、酸铵化肥，进一步降低脱硫成本5。湿式氨法脱硫工艺最早由Kroup Kroppersg公司开发于20世纪70年代，是目前较成熟的、已工业化的氨法脱硫工艺，并且湿式氨法既脱硫又脱氮。湿式氨法工艺过程一般分成三大步骤：脱硫吸收、中间产品处理、副产品制造。根据过程和副产物的不同，湿式氨法又可分为氨-硫铵肥法、氨-磷铵肥法、氨-酸法、氨-亚硫酸铵法等。 氨法具有一不可避免的缺点：排气中的氨生成亚硫酸铵、硫酸铵和氯化铵等难以出去的气溶胶，造成氨气损失和尾气排放6。2.6金属氧化物法除了CaO的水合物Ca（OH）2常用于脱硫外，其他一些金属氧化物（MgO，ZnO、MnO、CuO等）的水合物或浆液也有吸收SO

17、2的能力。2.6.1 氧化镁法 氧化镁脱硫的典型工艺流程图如下： 氧化镁法脱硫工艺是在近年来随着烟气脱硫技术不断发展和完善的过程中出现的一种新型烟气脱硫工艺。氧化镁法烟气脱硫的基本原理是用氧化镁为脱硫剂吸收烟气中的SO2，生成含水亚硫酸镁和少量硫酸镁，然后送流化床加热分解。分解生成的氧化镁可再用于脱硫，释放出的SO2可回收利用加工成经济效益高的液体SO2或硫磺。 氧化镁湿法烟气脱硫系统被认为是一种可再生的回收系统。一般而言，可再生的回收系统，其投资和操作成本相对较高。而在回收产物有销路的情况下，脱硫费用又可显著降低。镁法脱硫的两种产物亚硫酸镁和硫酸镁，后者可作镁肥和配制复合镁肥;前者较易热分解

18、，亦易氧化为硫酸镁。亚硫酸镁热分解的两种产物氧化镁和SO2 ,前者可作为脱硫吸收剂回收利用，后者亦具有工业回收利用价值。可见，两种脱硫产物均有回收利用价值。其中硫酸镁的分离回收工艺更为简单，又能将氧化镁转化成价值比石膏更高的镁肥和复合镁肥原料，更符合资源综合利用的方向。分离回收硫酸镁，可使氧化镁和脱硫产物的特性得以最合理的利用，最能发挥镁法脱硫的优势。其分离回收工艺简捷，且省去了热分解制酸一整套繁杂的后续工艺。硫酸镁及其水合物也有较大的市场需求，作为脱硫副产物，其经济性显著优于同类工业产品，关键在于减少有害物的含量。 氧化镁法脱硫同其他的脱硫工艺相比，最大的特点是工艺流程短，占地面积少，设备投

19、资低，脱硫效率高，适用范围广，对高硫煤及重油等燃料均可适用。新工艺的技术特征在于改变了脱硫产物在循环吸收液中的相态和浓度，将现工艺中先结晶后过滤的回收工序改为先过滤后结晶。新工艺过滤去除的是在脱硫剂和烟气流的固态杂质颗粒，而不是现有工艺所回收的脱硫产物；通过结晶从诸多液相组分中分离出来的晶体才是新工艺所要回收的脱硫产物。因此，在相同工况条件下，氧化镁法可以获得比其他脱硫工艺更大的环境效益、经济效益和社会效益7。2.6.2 氧化锌法 氧化锌法脱硫技术，是将含氧化锌的物料加水或制浆溶液配制成悬浮矿浆，在吸收设备中与烟气中的SO2接触，利用氧化锌与SO2间的化学反应，将SO2主要以亚硫酸锌(还有亚硫

20、酸氢锌、硫酸锌)的形式予以脱除。亚硫酸锌可用热分解或酸分解方法，产出高浓度SO2回收利用，同时使氧化锌得以再生或产出硫酸锌、金属锌等产品。吸收过程中发生的主要反应为:ZnO+SO2+2.5H2O ZnSO32.5H2O同时，进行下列副反应:ZnO+2SO2+H2OZn(HSO3)2ZnSO3+SO2+H20Zn(HSO3)2Zn (HS03) 2+ZnO+4H2O2ZnS032.5H2O 生成的的溶度积Ks=1.34 x 10-5，主要以固体物形式进人沉渣8。脱硫产物的处理有三种方法：（1） ZnO脱硫空气氧化法 将脱硫产物用空气氧化为ZnSO4，进而生产电解锌、立德粉或七水硫酸锌等产品。（2

21、） ZnO脱硫酸分解法 将脱硫产物加硫酸分解，产出高浓度SO2用于生产液态SO2或制酸，同时得到ZnSO4溶液。 （3） ZnO脱硫热分解法 控制吸收过程条件，使脱硫产物只要生成ZnSO35/2H2O结晶，经脱水、干燥、热分解产出高浓度SO2和ZnO。第三章 干法和半干法脱硫技术3.1喷雾干燥法脱硫工艺 喷雾干燥法脱硫工艺以石灰为脱硫吸收剂，石灰经消化并加水制成消石灰乳，由泵打入位于吸收塔内的雾化装置，在吸收塔内，被雾化成细小液滴的吸收剂与烟气混合接触，与烟气中的SO2发生化学反应生成CaS03，烟气中的SO2被脱除。与此同时，吸收剂带入的水分迅速被蒸发而干燥，烟气温度随之降低。脱硫反应产物及

22、未被利用的吸收剂呈干燥颗粒状，随烟气带出吸收塔，进入除尘器被收集。脱硫后的烟气经除尘器除尘后排放。为了提高脱硫吸收剂的利用率，一般将部分除尘器收集物加入制浆系统进行循环利用。该工艺有两种不同的雾化形式可供选择，一种为旋转喷雾轮雾化，另一种为气液两相流。 喷雾干燥法脱硫工艺具有技术成熟、工艺流程较为简单、系统可靠性高等特点，脱硫率可达到85%以上。该工艺在美国及西欧一些国家有一定应用范围（8%)。脱硫灰渣可用作制砖、筑路，但多为抛弃至灰场或回填废旧矿坑9。3.2烟气循环流化床脱硫技术 该工艺由吸收剂制备、吸收塔、脱硫灰再循环、除尘器及控制系统等部分组成。一般采用干态的消石灰粉作为吸收剂，也可采用

23、其它对SO2有吸收反应能力的干粉或浆液作为吸收剂。未经处理的烟气从吸收塔(即流化床)底部进入。吸收塔底部为一个文丘里装置，烟气流经文丘里管后速度加快，并在此与很细的的吸收剂粉末互相混合，颗粒之间、气体与颗粒之间剧烈摩擦，形成流化床，在喷人均匀水雾降低烟温的条件下，吸收剂与烟气中的SO2反应生成CaSO3和CaSO4。 脱硫后携带大量固体颗粒的烟气从吸收塔顶部排出，进人再循环除尘器，被分离出来的颗粒经中间灰仓返回吸收塔，由于固体颗粒反复循环达百次之多，故吸收剂利用率较高。 此工艺的副产物呈干粉状，其化学成分与喷雾干燥法脱硫工艺类似，主要由飞灰、CaS03 、 CaSO4和未反应完的吸收剂Ca(O

24、H)2等组成，适合作废矿井回填、道路基础等。 典型的烟气循环流化床脱硫工艺，当燃煤含硫量为2%左右，钙硫比不大于1. 3时，脱硫率可达90%以上，排烟温度约70。此工艺在国外目前应用在100-200 MW等级机组。由于其占地面积少，投资省，尤其适合于老机组烟气脱硫。3.3炉内喷钙脱硫技术 炉内喷钙、尾部增湿脱硫工艺主要有LIFAC、LIMB和LIDS三种。 LIFAC脱硫技术（炉内喷钙尾部增湿脱硫技术）是由芬兰的Tempella公司和IVO公司首先开发成功并投人商业应用的，该技术是将石灰石于锅炉的850-1150部位喷入起到部分固硫作用10。在尾部烟道的适当部位(一般在空气预热器和除尘器之间)

25、装设增湿活化反应器，使炉内未反应的CaO和水反应生成Ca(OH)2，进一步吸收二氧化硫，提高脱硫率。LIFAC工艺主要包括以下三步:(1)炉内喷钙系统 将磨细到325目左右的石灰石粉用气流输送方法喷射到炉膛上部温度为900-1150的区域，CaC03立即分解并与烟气中SO2和少量S03反应生成CaSO3和CaS04。可使炉内喷钙的脱硫率达到75 %，投资占整个脱硫系统投资的10%左右。(2) 炉后增湿活化 在安装于锅炉与电除尘器之间的增湿活化器中完成，在活化器内，炉膛中未反应的Ca0与喷人的水反应生成Ca ( OH )2, SO2与生成的新鲜Ca(OH)2快速反应生成CaS03，接着又部分被氧

26、化为CaS04。烟气经过加水增湿活化，可使系统的总脱硫率达到75%以上，而其投资约占整个系统投资的85 % 。(3) 灰浆或干灰再循环 将电除尘器捕集的部分物料加水制成灰浆喷入活化器增湿活化，可使系统总脱硫率提高到85 %，占整个系统投资的5%11。3.4电子束法脱硫工艺 该工艺流程有排烟预除尘、烟气冷却、氨的喷入、电子束照射和辐产品捕集等工序所组成。锅炉所排出的烟气，经过除尘器的粗滤处理后进人冷却塔，在冷却塔内喷射冷却水，将烟气冷却到适合于脱硫、脱硝处理的温度(约70 )。烟气的露点通常约为50，被喷射呈雾状的冷却水在冷却塔内完全得到蒸发，因此，不产生废水。通过冷却塔后的烟气流进反应器，在反

27、应器进口处将氨水、压缩空气和软水混合喷人，加氨量取决于SOX和NOX浓度，经过电子束照射后，SOX和NOX在自由基作用下生成中间生成物硫酸(H2SO4)和硝酸(HNO3)。然后硫酸和硝酸与共存的氨进行中和反应，生成粉状微粒(硫酸氨与硝酸氨的混合粉体)。这些粉状微粒一部分沉淀到反应器底部，通过输送机排出，其余被副产品除尘器所分离和捕集，经过造粒处理被送到副产品仓库储藏。净化后的烟气经脱硫风机由烟囱向大气排放。3.5活性炭吸附法 活性炭具有较大的表面积、良好的孔结构、丰富的表面基团、高效的原位脱氧能力，同时有负载性能和还原性能，所以既可作载体制得高分散的催化体系，又可作还原剂参与反应提供一个还原环

28、境，降低反应温度。SO2、O2与H2O被吸附剂吸附，发生下述总反应:2SO2+2O2+2H2O2H2SO4 活性炭吸收SO2和NOX后生成的物质存在于活性炭表面的微孔中，降低了活性炭的吸附能力，因此对吸附SO2后表面上生成硫酸的活性炭要定期再生，先用水洗，得到稀硫酸溶液，然后对活性炭进行十燥。对吸附SO2的活性炭加热，硫酸在炭的作用下还原为SO2得到富集，可用于生产硫酸或硫磺，但要消耗一部分活性炭12。3.6气相催化氧化法气相催化氧化法烟气脱硫是在催化剂接触表面上，烟气中的SO2直接氧化为SO3的干式烟气脱硫方法。常用的催化剂为V2O5，广泛用于处理硫酸尾气，处理电厂锅炉气及炼油厂尾气技术尚未

29、成熟。反应机理简单，在钒催化剂表面上，SO2氧化为SO3，须根据既要有较高的转化率，又要有较快的反应速度的原则来选择适宜的反应温度，美国孟山都等公司联合研究发展的孟山都催化氧化法（Monsanto Cat-OX）是气相催化氧化法的典型工艺。经高温电除尘器净化的烟气进入置有若干层钒催化剂的转化器，使烟气中8090%的SO2氧化为SO3，经转化器的烟气再经省煤器、空气预热器冷却后，在一台填充塔内用冷硫酸洗涤除去SO3，可得浓度为80%的硫酸。烟气中残余的飞灰沉积在催化剂表面，使转化器阻力增加，需定期取出催化剂清理。第四章 还原法脱氮技术4.1选择性非催化还原法 选择性非催化还原(SNCR)脱除NO

30、X技术是把含有NHX基的还原剂，喷入炉膛温度为800-1100的区域，该还原剂迅速热分解成NOX及其它副产物，随后NH3与烟气中的NOX进行SNCR反应生成N213。 将氨作为还原剂的方法称Exxon法，美国称此为De- NOX法，德国称此为热力NOX法，该法由美国EXXON研究和工程公司于1975年开发并获得专利。使用尿素与增强剂的方法，称为燃烧技术中的脱NOX法，也称NOXOUT法。该法由EPRI于1980年研制并获得专利，美国Fuel-Tech公司在此基础上作了工艺完善，并持有几项补充专利。SNCR系统中，氨或尿素与NO的还原反应如下:2N0+2NH3+1/2022N2+H202N0+C

31、O（NH2）2+1/2022N2+CO2+2H20SNCR性能影响因素: 影响SNCR系统性能设计和运行的主要因素是:(1)反应温度范围;(2)最佳温度区的滞留时间; (3)喷入的反应剂与烟气混合程度;(4)处理前烟气中NOX浓度;(5)喷入的反应剂与NOX的摩尔比;(6) 氨的逃逸量14。4.2非选择性催化还原法所用还原剂有合成氨驰放气、焦炉气、天然气、炼油厂尾气和气化石脑油等，总称燃料气，其中起还原作用的主要成分是H2、CO、CH4和其他低分子碳氢化合物。在500-700和催化剂作用下，还原剂首先将废气中红棕色的NO2还原为无色的NO，称为脱色反应；同时伴随着O2被燃烧，放出大量热；接着，

32、还原剂将NO还原为N2，称为消除反应。以CH4为例，反应为：CH4+4NO2CO2+4NO+2H2OCH4+2O2CO2+2H2OCH4+4NOCO2+2N2+2H2O4.3选择性催化还原法 对于固定装置废气的脱硝，选择性催化还原(SCR)法具有较高的效率。日前工业脱硝应用中大部分采用这一工艺。此工艺最早是日本在20世纪70年代发展起来的，日前己在全世界范围内广泛应用。SCR法的脱硝原理:有多种还原剂(CH4,H2,CO和NH4等)可以将NOX还原成N2，尤其是NH3可以按下式选择性地和NOX反应:4NH3+4NO+O24N2+6H2O8NH3+6NO7N2+12H2O 通过使用适当的催化剂，

33、上述反应可以在200450的温度范围内有效进行。在NH3/NO=1(物质的量比)的条件下，可以得到80%90%的脱硝率。在反应过程中，NH3可以选择性地和NOX反应生成N2和H2O，而不是被O2所氧化，因此反应又被称为“选择性”15。第五章 吸收和吸附脱氮技术5.1酸吸收法以浓硫酸或稀硝酸为吸收剂的氮氧化物污染控制技术。用浓硫酸吸收NOX时生成亚硝基硫酸NO+NO2+2H2SO4（浓）2NO HSO4+H2O亚硝基硫酸可用于生产硫酸和浓缩硝酸。在同时生产浓硫酸和浓硝酸的企业，可用该技术净化含NOX尾气。稀硝酸吸收NOX系物理吸收，常用来净化硝酸厂尾气，净化率可达90%。影响吸收效率的因素除温度

34、和压力外，稀硝酸浓度是重要因素。硝酸浓度为15-20%时，吸收效率较高。吸收NOX后的硝酸经加热用二次空气吹出NOX，吹出的NOX可返回硝酸吸收塔进行吸收，吹除NOX后的硝酸冷却至293K，送尾气吸收塔循环使用。5.2碱液吸收法用碱溶液(NaOH、Na2CO3、NH3H2O等)与NOx反应，生成硝酸盐和亚硝酸盐，反应如下:2Na0H+2NO2NaNO3+NaNO2+H2O2NaOH+NO+NO22NaNO2+H2ONa2CO3+2NO2NaNO3+NaNO2+CO2Na2CO3+NO+NO22NaNO2+CO2当用氨水吸收NOx时，挥发性的NH3在气相与NOx和水蒸气反应生成NH4NO3和NH

35、4NO3。2NH3+NO+NO2+H2O2NH4NO22NH3+2NO2+H2ONH4NO2+NH4NO2由于NH4NO2不稳定，当浓度较高、温度较高或溶液pH值不合适时会发生剧烈反应甚至爆炸，再加上氨盐不易被水或碱液捕集，因而限制了氨水吸收法的应用。考虑到价格、来源、操作难易及吸收效率等因素，工业上应用较多的吸收液是NaOH和Na2CO3，尽管Na2CO3的吸收效果比NaOH差一些，但由于其廉价易得，应用更加普遍。5.3氧化吸收法 氧化吸收法是指直接将废气中的部分NO氧化为NO2,提高氧化度后再用碱液吸收的方法。有催化氧化法或富氧化法、其他化学氧化剂氧化法、硝酸氧化法和紫外线氧化法。5.4液相还原吸收法 这是一种用液相还原剂将NOX还原为N2的方法。常用的还原剂有亚硫酸盐、硫化物、硫代硫酸盐和尿素的水溶液等，反应如下：4Na2SO3+2NO24Na2SO4+N2Na2S