3.2反應(yīng)溫度
不同的催化劑具有不同的適用溫度范圍。當(dāng)反應(yīng)溫度低于催化劑的適用溫度范圍下限時(shí),在催化劑上會(huì)發(fā)生副反應(yīng),NH3與SO3和H2O反應(yīng)生成(NH4)2SO4或NH4HSO4,減少與Nox的反應(yīng),生成物附著在催化劑表面,堵塞催化劑的通道和微孔,降低催化劑的活性。另外,如果反應(yīng)溫度高于催化劑的適用溫度,催化劑通道和微孔發(fā)生變形,導(dǎo)致有效通道和面積減少,從而使催化劑失活。溫度越高催化劑失活越快。
根據(jù)催化劑的適用溫度范圍,SCR工藝可分為高溫(345~590℃)、中溫(260~450℃)和低溫工藝(150~280℃)。
3.3氨氣輸入量和混合
還原劑NH3的用量一般根據(jù)期望達(dá)到的脫硝效率,通過設(shè)定NH3和Nox的摩爾比來控制。催化劑的活性不同,達(dá)到相同轉(zhuǎn)化率所需要的NH3/Nox摩爾比不同。各種催化劑都有一定的NH3/Nox摩爾比范圍,當(dāng)摩爾比是較小時(shí),NH3和Nox的反應(yīng)不完全,Nox的轉(zhuǎn)化率低;當(dāng)摩爾比超過一定范圍時(shí),Nox的轉(zhuǎn)化率不再增加,造成還原劑NH3的浪費(fèi),泄漏量增大,造成二次污染。
NH3與廢氣的混合程度也十分重要,如混合不均,即使輸入量不大,NH3和Nox也不能充分反應(yīng),不僅不能到達(dá)有效脫硝的目的,還會(huì)增加Nox的泄漏量。當(dāng)速度分布均勻,流動(dòng)方向調(diào)整得當(dāng)時(shí),Nox轉(zhuǎn)化率、液氨泄漏量及催化劑的壽命才能得到保證。采用合理的噴嘴格柵,并為NH3和廢氣提供足夠長的混合通道,是使NH3和廢氣均勻混合的有效措施。
3.4NOx的在線監(jiān)測(cè)
由于噴氨量及Nox排放濃度均根據(jù)Nox在線監(jiān)測(cè)儀表的指示值來控制,因此Nox在線監(jiān)測(cè)儀表的準(zhǔn)確性至關(guān)重要,直接關(guān)系到催化脫硝裝置的運(yùn)行效益、Nox的排放濃度、液氨泄漏量等指標(biāo)的高低。為此,Nox在線監(jiān)測(cè)儀表需要設(shè)置專業(yè)人員進(jìn)行維護(hù)、保養(yǎng)、校驗(yàn)與檢修。
4工業(yè)應(yīng)用
SCR廢氣脫硝技術(shù)在工業(yè)鍋爐、燃?xì)?燃油鍋爐、柴油機(jī)、垃圾焚燒爐、工業(yè)窯爐、化工廠等煙氣脫銷處理中都得到成功應(yīng)用。
某電廠燃煤煙氣SCR法處理裝置的工藝設(shè)計(jì)參數(shù)見表1。該裝置1999年投運(yùn)至今,運(yùn)行狀況良好,各項(xiàng)指標(biāo)完全達(dá)到設(shè)計(jì)性能要求。
表1SCR法處理燃煤煙氣裝置工藝設(shè)計(jì)參數(shù)
某化工廠用SCR法處理硝酸尾氣裝置的工藝設(shè)計(jì)參數(shù)見表2。該裝置1993年投入運(yùn)行,脫硝效率達(dá)到93%以上,凈化尾氣達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),環(huán)境與社會(huì)效益顯著。
表2SCR法處理硝酸尾氣裝置工藝設(shè)計(jì)數(shù)
5結(jié)語
SCR法是一項(xiàng)可靠有效的廢氣脫硝技術(shù)。目前,該法在我國大陸的應(yīng)用還較少,除了SCR裝置投資較高外,專業(yè)研究機(jī)構(gòu)少也是一個(gè)重要原因。脫硝催化劑的研究開發(fā)是SCR法應(yīng)用的關(guān)鍵,希望從事催化劑研究的單位能夠盡快開發(fā)出性能優(yōu)良、符合我國國情的脫硝催化劑。天華化工機(jī)械及自動(dòng)化研究設(shè)計(jì)院瑞瑪公司是一個(gè)研究開發(fā)廢氣凈化技術(shù)和裝備的專業(yè)公司,目前為某公司年產(chǎn)2500t的鎳鈷粉體材料生產(chǎn)線設(shè)計(jì)制造的SCR裝置正在安裝調(diào)試。該示范工程的建立,希望能夠促進(jìn)SCR技術(shù)在我國的推廣應(yīng)用。