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尿素脫硝和氨水脫硝如何選擇

admin_hbcy — Thu, 15 May 2025 00:59:18 +0000

1. 化學(xué)性質(zhì)與儲(chǔ)存

尿素（CO(NH?)?）
- 形態(tài)：固體顆?；蛉芤海ㄐ枞芙鉃?0-50%尿素水溶液使用）。
- 儲(chǔ)存：固體尿素易儲(chǔ)存，無(wú)揮發(fā)性；溶液需防結(jié)晶（低溫時(shí)）。
- 安全性：無(wú)氨泄漏風(fēng)險(xiǎn)，腐蝕性較低，但高溫分解可能產(chǎn)生有害中間產(chǎn)物（如異氰酸）。
氨水（NH?OH，含NH?）
- 形態(tài)：液態(tài)，通常為20-30%氨的水溶液。
- 儲(chǔ)存：需密閉防揮發(fā)，有強(qiáng)烈刺激性氣味，對(duì)金屬和人體有腐蝕性。
- 安全性：氨泄漏風(fēng)險(xiǎn)高，需嚴(yán)格防護(hù)措施。

2.?反應(yīng)機(jī)理

尿素
- 需高溫分解（通常＞160℃）生成NH?和CO?：
  
  $CO(NH?)? \to NH_{3} + HNCO (異氰酸需進(jìn)一步水解)$
- 適合SNCR（高溫非催化）或SCR（需精確控制分解溫度）。
氨水
- 直接釋放NH?參與反應(yīng)（SCR中更高效）：
  
  $NH_{4} OH \to NH_{3} + H_{2} O$
- 適用于中低溫SCR（150-400℃），無(wú)需分解步驟。

3.?應(yīng)用場(chǎng)景

尿素
- SNCR技術(shù)：用于鍋爐/窯爐等高溫環(huán)境（900-1100℃）。
- SCR技術(shù)：需配備尿素?zé)峤?水解設(shè)備（如電廠(chǎng)脫硝）。
- 優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)輸儲(chǔ)存方便，適合偏遠(yuǎn)地區(qū)。
氨水
- SCR技術(shù)：直接噴射，響應(yīng)快，適合連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的工業(yè)設(shè)施。
- 缺點(diǎn)：需處理氨泄漏風(fēng)險(xiǎn)，儲(chǔ)存條件嚴(yán)格。

4.?經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保

成本：尿素單位氮成本通常高于氨水，但氨水運(yùn)輸和防護(hù)費(fèi)用更高。
環(huán)保：尿素?zé)o直接氨排放，但分解能耗高；氨水可能造成二次污染（如氨逃逸）。

5.?系統(tǒng)復(fù)雜性

尿素系統(tǒng)：需熱解爐/水解器等附加設(shè)備，投資較高。
氨水系統(tǒng)：直接噴射，設(shè)備簡(jiǎn)單，但需氨氣稀釋系統(tǒng)。

總結(jié)選擇依據(jù)

優(yōu)先尿素：安全性要求高、高溫環(huán)境（SNCR）、或儲(chǔ)存運(yùn)輸受限的場(chǎng)景。
優(yōu)先氨水：中低溫SCR、追求反應(yīng)效率、且有完善氨管理設(shè)施的場(chǎng)合。

兩種還原劑的選擇需綜合考慮溫度條件、安全法規(guī)、運(yùn)行成本及設(shè)備復(fù)雜度。

焦?fàn)t煙氣脫硝形式有哪些

admin_hbcy — Thu, 10 Apr 2025 09:14:01 +0000

焦?fàn)t煙氣脫硝（Denitrification）技術(shù)主要用于去除煙氣中的氮氧化物（NOx，包括NO和NO?），以滿(mǎn)足環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)（如中國(guó)《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB 16171-2012）。以下是焦?fàn)t煙氣常見(jiàn)的脫硝形式及其特點(diǎn)：

1. 選擇性催化還原（SCR，Selective Catalytic Reduction）

原理

在催化劑（如V?O?-WO?/TiO?）作用下，向煙氣中噴入還原劑（氨氣NH?或尿素溶液），將NOx還原為N?和H?O。
反應(yīng)式：

$4 NO + 4 N H_{3} + O_{2} \to 4 N_{2} + 6 H_{2} O$ $2 N O_{2} + 4 N H_{3} + O_{2} \to 3 N_{2} + 6 H_{2} O$

特點(diǎn)

脫硝效率高（80%~95%），是主流技術(shù)。
催化劑類(lèi)型：
- 高溫SCR：傳統(tǒng)催化劑（300~400℃），需煙氣再加熱（焦?fàn)t煙氣溫度通常為180~300℃）。
- 中低溫SCR：新型催化劑（180~280℃），適合焦?fàn)t直接應(yīng)用。
關(guān)鍵問(wèn)題：
- 氨逃逸（需控制NH?殘留，防止腐蝕和銨鹽堵塞）。
- 催化劑中毒（焦?fàn)t煙氣含SO?、粉塵，可能導(dǎo)致催化劑失活）。

適用場(chǎng)景

焦?fàn)t煙氣溫度適中（200~300℃）時(shí)可直接使用中低溫SCR。
若煙氣溫度低，需配套?GGH（煙氣換熱器）?或?熱風(fēng)爐加熱。

2. 選擇性非催化還原（SNCR，Selective Non-Catalytic Reduction）

原理

在高溫爐膛（900~1100℃）噴入尿素或氨水，無(wú)需催化劑，直接還原NOx。
反應(yīng)式（以尿素為例）：

$2 NO + CO (N H_{2})_{2} + ? O_{2} \to 2 N_{2} + C O_{2} + 2 H_{2} O$

特點(diǎn)

脫硝效率較低（30%~50%），適合作為輔助脫硝手段。
無(wú)需催化劑，投資成本低，但還原劑消耗量大。
溫度窗口嚴(yán)格：焦?fàn)t煙道溫度通常低于SNCR所需溫度，需改造或與其他技術(shù)聯(lián)用。

適用場(chǎng)景

適用于配合?SCR?或?臭氧氧化法?使用，作為前置脫硝。

3. 臭氧氧化法（O? Oxidation + 吸收）

原理

利用臭氧（O?）將難溶于水的NO氧化為易溶的NO?或N?O?，再用堿液（如NaOH）吸收。
反應(yīng)式：

$NO + O_{3} \to N O_{2} + O_{2}$ $N O_{2} + O_{3} \to N_{2} O_{5}$ $N_{2} O_{5} + 2 N a O H \to 2 N a N O_{3} + H_{2} O$

特點(diǎn)

適合低溫?zé)煔?/strong>（無(wú)需加熱）。

可同時(shí)脫硫脫硝（與濕法脫硫結(jié)合）。

缺點(diǎn)：

臭氧制備能耗高，運(yùn)行成本高。

對(duì)NOx濃度敏感，高濃度時(shí)經(jīng)濟(jì)性差。

適用場(chǎng)景

低濃度NOx（<500 mg/m3）或與其他技術(shù)聯(lián)用。

4. 活性炭（焦）吸附法

原理

活性炭或活性焦吸附NOx，同時(shí)在表面催化還原為N?，或通過(guò)熱再生回收NOx副產(chǎn)品。

特點(diǎn)

一體化脫硫脫硝：可同步去除SO?、NOx、粉塵。

資源化：副產(chǎn)硫酸或硝酸。

缺點(diǎn)：

投資和運(yùn)行成本高。

系統(tǒng)復(fù)雜，適合大型焦化廠(chǎng)。

代表工藝

日本住友工藝、中國(guó)?SCO（Sulfur-Carbon-Oxygen）技術(shù)。

5. 低溫等離子體法（非主流）

原理

通過(guò)高壓放電產(chǎn)生等離子體，將NOx氧化為高價(jià)態(tài)（NO?、N?O?），再吸收或還原。

特點(diǎn)

尚處于實(shí)驗(yàn)階段，能耗高，工業(yè)化應(yīng)用較少。

6. 組合工藝（常見(jiàn)于焦?fàn)t煙氣治理）

（1）半干法脫硫 + SCR脫硝

流程：
焦?fàn)t煙氣 → 余熱回收 → 半干法脫硫（如CFB）→ 除塵 → SCR脫硝 → 排放
優(yōu)勢(shì)：

脫硫脫硝效率均＞90%，系統(tǒng)穩(wěn)定。

（2）濕法脫硫 + SCR脫硝

關(guān)鍵問(wèn)題：濕法脫硫后煙氣溫度低，需?GGH加熱?或采用?低溫SCR催化劑。

技術(shù)對(duì)比表

脫硝技術(shù) 脫硝效率溫度要求優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)

SCR 80%~95% 180~400℃ 高效、成熟催化劑成本高，怕中毒

SNCR 30%~50% 900~1100℃ 無(wú)催化劑，投資低效率低，溫度要求嚴(yán)

臭氧氧化 60%~80% 常溫適合低溫?zé)煔?/td> 臭氧能耗高，運(yùn)行費(fèi)高

活性炭法 70%~90% 100~150℃ 一體化脫硫脫硝投資和運(yùn)行成本極高

選型建議

優(yōu)先推薦：

中低溫SCR（焦?fàn)t煙氣溫度適配，效率高）。

若煙氣溫度不足，可配套?GGH換熱器?或?熱風(fēng)爐。

輔助技術(shù)：

SNCR（用于高溫段預(yù)處理）。

臭氧氧化（低濃度NOx或末端深度治理）。

高標(biāo)準(zhǔn)要求：

活性炭一體化技術(shù)（協(xié)同脫硫脫硝，但成本高）。

需根據(jù)?煙氣參數(shù)（NOx濃度、溫度）、排放標(biāo)準(zhǔn)、投資預(yù)算 綜合選擇。

脫硝技術(shù)	脫硝效率	溫度要求	優(yōu)點(diǎn)	缺點(diǎn)
SCR	80%~95%	180~400℃	高效、成熟	催化劑成本高，怕中毒
SNCR	30%~50%	900~1100℃	無(wú)催化劑，投資低	效率低，溫度要求嚴(yán)
臭氧氧化	60%~80%	常溫	適合低溫?zé)煔?/td>	臭氧能耗高，運(yùn)行費(fèi)高
活性炭法	70%~90%	100~150℃	一體化脫硫脫硝	投資和運(yùn)行成本極高

燃煤鍋爐煙氣脫硝（去除氮氧化物，NOx）的常用工藝

admin_hbcy — Thu, 20 Mar 2025 08:58:37 +0000

燃煤鍋爐煙氣脫硝（去除氮氧化物，NOx）的常用工藝主要包括以下幾種：

1.?選擇性催化還原法（SCR，Selective Catalytic Reduction）

原理：在催化劑的作用下，向煙氣中注入還原劑（如氨水或尿素），將NOx還原為氮?dú)猓∟?）和水（H?O）。

反應(yīng)方程式：
$4 NO + 4 N H_{3} + O_{2} \to 4 N_{2} + 6 H_{2} O$ $2 N O_{2} + 4 N H_{3} + O_{2} \to 3 N_{2} + 6 H_{2} O$

優(yōu)點(diǎn)：脫硝效率高（可達(dá)90%以上），適用于高濃度NOx的煙氣處理。

缺點(diǎn)：投資和運(yùn)行成本較高，催化劑易中毒和老化。

2.?選擇性非催化還原法（SNCR，Selective Non-Catalytic Reduction）

原理：在高溫（850-1100℃）下，向煙氣中注入還原劑（如氨水或尿素），將NOx還原為氮?dú)夂退?/li>
反應(yīng)方程式：
$4 NO + 4 N H_{3} + O_{2} \to 4 N_{2} + 6 H_{2} O$

優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，投資成本較低。

缺點(diǎn)：脫硝效率較低（30-70%），對(duì)溫度窗口要求嚴(yán)格，還原劑消耗量大。

3.?低氮燃燒技術(shù)（LNB，Low NOx Burner）

原理：通過(guò)改進(jìn)燃燒器設(shè)計(jì)和優(yōu)化燃燒過(guò)程，減少NOx的生成。

主要方法：

空氣分級(jí)燃燒：將燃燒所需的空氣分階段送入，降低燃燒溫度，減少熱力型NOx的生成。

燃料分級(jí)燃燒：將燃料分階段送入，形成富燃料區(qū)和貧燃料區(qū)，減少NOx的生成。

煙氣再循環(huán)（FGR，F(xiàn)lue Gas Recirculation）：將部分煙氣回流到燃燒區(qū)，降低燃燒溫度，減少NOx的生成。

優(yōu)點(diǎn)：無(wú)需額外添加化學(xué)藥劑，運(yùn)行成本低。

缺點(diǎn)：脫硝效率有限（30-50%），通常需要與其他脫硝工藝結(jié)合使用。

總結(jié)

燃煤鍋爐煙氣脫硝的常用工藝各有優(yōu)缺點(diǎn)，選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)具體的煙氣條件、排放要求和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行綜合考慮。SCR和SNCR是目前應(yīng)用最廣泛的脫硝工藝，而低氮燃燒技術(shù)通常作為輔助措施與其他脫硝工藝結(jié)合使用。

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尿素脫硝和氨水脫硝如何選擇

1. 化學(xué)性質(zhì)與儲(chǔ)存

2.?反應(yīng)機(jī)理

3.?應(yīng)用場(chǎng)景

4.?經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保

5.?系統(tǒng)復(fù)雜性

總結(jié)選擇依據(jù)

焦?fàn)t煙氣脫硝形式有哪些

1. 選擇性催化還原（SCR，Selective Catalytic Reduction）

原理

特點(diǎn)

適用場(chǎng)景

2. 選擇性非催化還原（SNCR，Selective Non-Catalytic Reduction）

原理

特點(diǎn)

適用場(chǎng)景

3. 臭氧氧化法（O? Oxidation + 吸收）

原理

特點(diǎn)

適用場(chǎng)景

4. 活性炭（焦）吸附法

原理

特點(diǎn)

代表工藝

5. 低溫等離子體法（非主流）

原理

特點(diǎn)

6. 組合工藝（常見(jiàn)于焦?fàn)t煙氣治理）

（1）半干法脫硫 + SCR脫硝

（2）濕法脫硫 + SCR脫硝

技術(shù)對(duì)比表

選型建議

燃煤鍋爐煙氣脫硝（去除氮氧化物，NOx）的常用工藝

1.?選擇性催化還原法（SCR，Selective Catalytic Reduction）

2.?選擇性非催化還原法（SNCR，Selective Non-Catalytic Reduction）

3.?低氮燃燒技術(shù)（LNB，Low NOx Burner）

總結(jié)

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尿素脫硝和氨水脫硝如何選擇

1. 化學(xué)性質(zhì)與儲(chǔ)存

2.?反應(yīng)機(jī)理

3.?應(yīng)用場(chǎng)景

4.?經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保

5.?系統(tǒng)復(fù)雜性

總結(jié)選擇依據(jù)

焦?fàn)t煙氣脫硝形式有哪些

1. 選擇性催化還原（SCR，Selective Catalytic Reduction）

原理

特點(diǎn)

適用場(chǎng)景

2. 選擇性非催化還原（SNCR，Selective Non-Catalytic Reduction）

原理

特點(diǎn)

適用場(chǎng)景

3. 臭氧氧化法（O? Oxidation + 吸收）

原理

特點(diǎn)

適用場(chǎng)景

4. 活性炭（焦）吸附法

原理

特點(diǎn)

代表工藝

5. 低溫等離子體法（非主流）

原理

特點(diǎn)

6. 組合工藝（常見(jiàn)于焦?fàn)t煙氣治理）

（1）半干法脫硫 + SCR脫硝

（2）濕法脫硫 + SCR脫硝

技術(shù)對(duì)比表

選型建議

燃煤鍋爐煙氣脫硝（去除氮氧化物，NOx）的常用工藝

1.?選擇性催化還原法（SCR，Selective Catalytic Reduction）

2.?選擇性非催化還原法（SNCR，Selective Non-Catalytic Reduction）

3.?低氮燃燒技術(shù)（LNB，Low NOx Burner）

總結(jié)

2. 選擇性非催化還原（SNCR，Selective Non-Catalytic Reduction）

1.?選擇性催化還原法（SCR，Selective Catalytic Reduction）

2.?選擇性非催化還原法（SNCR，Selective Non-Catalytic Reduction）

3.?低氮燃燒技術(shù)（LNB，Low NOx Burner）