煙氣脫硝技術(shù)比對(duì)（一）：SNCR脫硝——新澤技術(shù)

SNCR選擇性非催化還原脫硝技術(shù)，系一種針對(duì)煙氣中NOx的末端處理技術(shù)。該技術(shù)主要將含有氨基的還原劑（主要為尿素或氨水）精準(zhǔn)噴射至脫硝處中溫度維持在850-1150℃的特定區(qū)域。在特設(shè)的溫度條件及充足的氧環(huán)境下，該技術(shù)能夠選擇性地將煙氣中的NOx高效還原為無(wú)害的N2和H2O，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)煙氣中NOx的有效去除與控制。鑒于整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中催化劑并未被應(yīng)用，該技術(shù)被命名為選擇性非催化還原脫硝技術(shù)。

而影響SNCR（選擇性非催化還原脫硝技術(shù)）脫硝效率的因素有以下幾個(gè)：

1. 氨氮摩爾比

噴入氨的物質(zhì)的量與煙氣脫硝裝置入口氮氧化物物質(zhì)的量之比，在SNCR反應(yīng)中，氨與NO的摩爾比值是一個(gè)關(guān)鍵的參數(shù)。理論上，還原1mol NO需要消耗1mol氨或0.5mol尿素。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，由于反應(yīng)過(guò)程的復(fù)雜性以及氣體混合的不均勻性，所需還原劑的量往往要超過(guò)這一理論值，以確保實(shí)現(xiàn)較好的脫硝效果。

然而，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，當(dāng)NH3/NO摩爾比值超過(guò)2.0時(shí)，NO的脫除率曲線將呈現(xiàn)出明顯的減緩趨勢(shì)。若NH3/NO比過(guò)大，不僅會(huì)導(dǎo)致氨氣逸出量顯著增加，還可能引發(fā)環(huán)境污染問(wèn)題，并導(dǎo)致成本的上升。

因此，在實(shí)際操作中，SNCR工藝的NSR（氮選擇性還原率）通常被控制在1.2-1.5的范圍內(nèi)，以在保證脫硝效果的同時(shí)，減少氨氣的過(guò)量使用，從而降低成本并避免環(huán)境污染。

2. 適宜的溫度

NOx的還原反應(yīng)在特定溫度范圍內(nèi)進(jìn)行，鑒于SNCR技術(shù)未采用催化劑，因此需維持較高溫度以確保反應(yīng)順利進(jìn)行，其反應(yīng)溫度通常介于850℃至1150℃之間。反應(yīng)溫度對(duì)SNCR過(guò)程中NOx的脫除率具有顯著影響。若溫度偏低，將導(dǎo)致NH3反應(yīng)不完全，進(jìn)而產(chǎn)生所謂的“氨穿透”現(xiàn)象，增加NH3的逸出量，形成二次污染。隨著溫度的升高，分子運(yùn)動(dòng)加劇，氨水的蒸發(fā)與擴(kuò)散過(guò)程得以強(qiáng)化。對(duì)于SNCR而言，當(dāng)溫度提升至800℃以上時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速率明顯加快，至900℃左右時(shí)，NO的消減率可達(dá)最高水平。然而，若溫度繼續(xù)攀升，超過(guò)1200℃后，NH3與O2的氧化反應(yīng)將變得更為劇烈，生成N2、N2O或NO等物質(zhì)，導(dǎo)致煙氣中NOx濃度上升，進(jìn)而使脫硝率下降。

3. 還原劑種類(lèi)

多種含有氨基且在加熱時(shí)能夠分解釋放NH3的物質(zhì)，均可作為SNCR反應(yīng)的還原劑。其中，氨氣和尿素因其廣泛的應(yīng)用而成為最為常見(jiàn)的還原劑選擇。這兩類(lèi)還原劑在反應(yīng)機(jī)理上存在差異，進(jìn)而導(dǎo)致其脫除NOx的效率略有不同。

經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)氨作為還原劑在1%含氧量和850~1050攝氏度表現(xiàn)的脫硝效果最好，而尿素在5%含氧量及1000攝氏度左右溫度下的脫硝效果也較為理想。

4. 還原劑反應(yīng)時(shí)間

鑒于任何化學(xué)反應(yīng)都需要經(jīng)歷一定的時(shí)間過(guò)程，故在適宜的溫度區(qū)間內(nèi)，務(wù)必確保還原劑在煙氣中保持充足的停留時(shí)長(zhǎng)，以便有效進(jìn)行還原反應(yīng)。在相同條件下，增加還原劑在煙氣中的停留時(shí)間，將有助于提高脫硝效率。在這一時(shí)間段內(nèi)，需確保NH3或尿素等還原劑與煙氣充分混合、水分完全蒸發(fā)、還原劑有效分解以及NOx的還原反應(yīng)得以徹底完成。而霧化狀態(tài)的氨在分解爐內(nèi)的停留時(shí)長(zhǎng)則受到分解爐規(guī)模、煙氣流速經(jīng)過(guò)分解爐的速率、溶液霧化效果以及霧場(chǎng)與煙氣混合方式的綜合影響。

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