3.2反應溫度
不同的催化劑具有不同的適用溫度范圍。當反應溫度低于催化劑的適用溫度范圍下限時,在催化劑上會發(fā)生副反應,NH3與SO3和H2O反應生成(NH4)2SO4或NH4HSO4,減少與Nox的反應,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)期望達到的脫硝效率,通過設定NH3和Nox的摩爾比來控制。催化劑的活性不同,達到相同轉(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,當摩爾比是較小時,NH3和Nox的反應不完全,Nox的轉(zhuǎn)化率低;當摩爾比超過一定范圍時,Nox的轉(zhuǎn)化率不再增加,造成還原劑NH3的浪費,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,不僅不能到達有效脫硝的目的,還會增加Nox的泄漏量。當速度分布均勻,流動方向調(diào)整得當時,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
由于噴氨量及Nox排放濃度均根據(jù)Nox在線監(jiān)測儀表的指示值來控制,因此Nox在線監(jiān)測儀表的準確性至關重要,直接關系到催化脫硝裝置的運行效益、Nox的排放濃度、液氨泄漏量等指標的高低。為此,Nox在線監(jiān)測儀表需要設置專業(yè)人員進行維護、保養(yǎng)、校驗與檢修。
4工業(yè)應用
SCR廢氣脫硝技術在工業(yè)鍋爐、燃氣/燃油鍋爐、柴油機、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用。
某電廠燃煤煙氣SCR法處理裝置的工藝設計參數(shù)見表1。該裝置1999年投運至今,運行狀況良好,各項指標完全達到設計性能要求。
表1SCR法處理燃煤煙氣裝置工藝設計參數(shù)
某化工廠用SCR法處理硝酸尾氣裝置的工藝設計參數(shù)見表2。該裝置1993年投入運行,脫硝效率達到93%以上,凈化尾氣達到排放標準,環(huán)境與社會效益顯著。
表2SCR法處理硝酸尾氣裝置工藝設計數(shù)
5結語
SCR法是一項可靠有效的廢氣脫硝技術。目前,該法在我國大陸的應用還較少,除了SCR裝置投資較高外,專業(yè)研究機構少也是一個重要原因。脫硝催化劑的研究開發(fā)是SCR法應用的關鍵,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。天華化工機械及自動化研究設計院瑞瑪公司是一個研究開發(fā)廢氣凈化技術和裝備的專業(yè)公司,目前為某公司年產(chǎn)2500t的鎳鈷粉體材料生產(chǎn)線設計制造的SCR裝置正在安裝調(diào)試。該示范工程的建立,希望能夠促進SCR技術在我國的推廣應用。