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烟气脱硝技术讲解

课程目标1了解烟气脱硝技术的基本概念和原理。2掌握常见的烟气脱硝技术类型及其优缺点。熟悉烟气脱硝工艺流程和设备设计要点。

什么是烟气脱硝烟气脱硝是指在工业生产过程中，对燃煤、燃油等燃料燃烧产生的烟气进行脱硝处理，以降低烟气中的氮氧化物(NOx)浓度，达到环境保护标准的过程。

烟气中的硝氮化合物烟气中的硝氮化合物主要包括一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)，统称为氮氧化物(NOx)。NOx是一种主要的空气污染物，对人体健康和生态环境造成严重危害。

造成烟气中硝氮化合物的原因烟气中NOx的产生主要来自燃料燃烧过程中的高温氧化反应。氮气在高温条件下与氧气发生反应生成NOx，燃烧温度越高，NOx生成量越大。此外，燃烧效率低、燃料质量差等因素也会导致NOx排放增加。

烟气脱硝的重要性控制NOx排放对保护环境和维护公众健康至关重要。NOx是形成酸雨、光化学烟雾和细颗粒物的主要污染物，对呼吸系统、心血管系统等造成损害，还会破坏生态系统。

国内外烟气脱硝技术发展现状近年来，随着全球环境保护意识的提高，烟气脱硝技术得到了快速发展。目前，世界上主要的烟气脱硝技术包括选择性催化还原(SCR)技术、选择性非催化还原(SNCR)技术和湿法脱硝技术等。

烟气脱硝技术的分类选择性催化还原(SCR)脱硝技术在催化剂的作用下，将烟气中的NOx还原为氮气(N2)，是目前应用最广泛的脱硝技术。选择性非催化还原(SNCR)脱硝技术在高温条件下，向烟气中喷入还原剂(如氨水)，与NOx发生化学反应生成氮气(N2)和水(H2O)。烟气湿法脱硝技术利用液体吸收剂(如氨水、NaOH溶液等)吸收烟气中的NOx，并将其转化为无害物质。

选择性催化还原(SCR)脱硝技术SCR脱硝技术是目前应用最广泛的脱硝技术，其原理是在催化剂的作用下，利用还原剂(如氨气)将烟气中的NOx还原为氮气，从而降低NOx的排放浓度。SCR脱硝技术具有脱硝效率高、运行稳定、适应性强等优点。

SCR脱硝工艺流程1烟气预处理烟气进入SCR系统前，需经过预处理，去除烟气中的粉尘、二氧化硫等物质，避免堵塞催化剂并提高脱硝效率。2氨气混合将氨气与烟气混合，使氨气与烟气中的NOx充分接触。3催化还原烟气与氨气混合后进入反应器，在催化剂的作用下，发生化学反应，将NOx还原为氮气。4烟气排放经脱硝处理后的烟气，排放到大气中，其NOx浓度已大幅降低。

SCR脱硝系统组成反应器SCR脱硝系统的核心设备，用于催化还原反应的发生。催化剂SCR脱硝技术的关键材料，用于促进NOx还原反应的进行。氨气供应系统为SCR系统提供还原剂氨气，包括氨气储存、输送和计量等部分。控制系统负责控制SCR脱硝系统各个环节的运行，确保其安全、稳定和高效运行。

SCR催化剂的种类及特点钒基催化剂目前应用最广泛的催化剂，具有活性高、耐高温、抗中毒性强等优点，但价格较高。铁基催化剂价格相对较低，活性较好，但耐高温性能较差，抗中毒性也较弱。铜基催化剂活性较高，但抗中毒性较差，在实际应用中需要采取措施防止中毒。

SCR催化剂的选择SCR催化剂的选择需根据烟气成分、温度、流速、空间速度等因素综合考虑，以确保催化剂的活性、寿命和经济性。此外，催化剂的安装方式、维护保养等也是需要考虑的因素。

SCR脱硝装置冷阱设计SCR脱硝装置的冷阱设计主要考虑防结露、防腐蚀和防堵塞等问题。冷阱通常设置在反应器前，用于预热烟气，防止烟气中的水分在反应器内凝结，影响催化剂的活性。

SCR脱硝装置反应器设计SCR脱硝装置的反应器设计需考虑烟气流速、温度、压力、催化剂体积等因素，确保烟气在反应器内均匀分布，并与催化剂充分接触，提高脱硝效率。反应器的材质选择也需考虑防腐蚀和耐高温等因素。

SCR脱硝装置排放监测SCR脱硝装置的排放监测是确保脱硝效率和环境保护的重要环节。监测系统应包括NOx、氨气、烟气流量、温度等参数的实时监测，并根据监测结果对系统运行进行调整。

烟气脱硝废催化剂处理技术SCR脱硝装置使用一段时间后，催化剂活性会下降，需要进行更换。废催化剂的处理需符合环保要求，避免二次污染。常用的处理方法包括回收利用、填埋处置和化学处理等。

低温SCR脱硝技术低温SCR脱硝技术是指在较低温度下(150-300℃)进行SCR脱硝反应的技术，适用于燃煤锅炉、燃气轮机等低温烟气脱硝。低温SCR脱硝技术具有成本低、能耗低、占地面积小等优点，但对催化剂的要求更高。

低温SCR脱硝工艺流程1烟气预处理与SCR脱硝相同，烟气需要进行预处理，去除烟气中的粉尘、二氧化硫等物质。2氨气混合将氨气与烟气混合，使氨气与烟气中的NOx充分接触。3催化还原烟气与氨气混合后进入反应器，在低温催化剂的作用下，发生化学反应，将NOx还原为氮气。4烟气排放经脱硝处理后的烟气，排放到大气中，其NOx浓度已大幅降低