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。
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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。