廢氣噴淋塔揮發(fā)性有機物在線監(jiān)控系統(tǒng)?
從式(1)—式(2)可以看出:兩個反應(yīng)分別為還原反應(yīng)與氧化反應(yīng),溫度較低時,NH3和NO的反應(yīng)速率較低,反應(yīng)較難進行,NH3逃逸嚴(yán)重,隨著溫度的升高,兩個反應(yīng)同時進行,但是由于還原反應(yīng)在整個過程中起控制作用,生成的NO少于反應(yīng)消耗的NO,NO和NH3的濃度同時減小,從而起到脫硝作用。隨著溫度的進一步升高,氧化反應(yīng)代替還原反應(yīng)在整個過程中起控制作用,生成的NO多于反應(yīng)消耗的NO,脫硝效率開始下降。煙氣中的NOx主要以NO形式存在,約占95%,氨去除煙氣中的NO的主要反應(yīng)式為:
4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O(3)
由式(3)可知:理論上去除1molNO將消耗1molNH3。工程中為了提高NO的轉(zhuǎn)化率,需要加入過量NH3,n(NH3)∶n(NO)實際值與理論值的比值,稱為氨氮摩爾比NSR。
李穹等的研究表明,SNCR的反應(yīng)溫度為980℃,溫度窗口為850~1050℃,氨氮摩爾比為1~1.5時,脫硝效率高達50%;LingLiang等的研究表明,反應(yīng)溫度為900℃左右,脫硝效率大于40%;曹慶喜等的研究表明,反應(yīng)溫度為925℃,氨氮摩爾比為1.5時,脫硝效率為60%;李可夫等的研究表明,尿素和氨水作為還原劑,對應(yīng)的溫度窗口不同,尿素為900℃左右,氨水為850℃左右,且引起二者適反應(yīng)溫度差別的因素是尿素?zé)峤庀牡臒崃看笥诎彼牡臒崃?。綜合上述數(shù)據(jù)并結(jié)合工程經(jīng)驗可知,設(shè)計中常設(shè)定的氨水溫度窗口為850℃左右,尿素的溫度窗口為900℃左右,氨氮摩爾比為1.1~1.5時,脫硝效率可達50%。Gang-WooLee等的研究表明:還原劑NH3和煙氣的混合程度也是影響NOx脫除效率的重要因素,同時噴入氨和壓縮空氣比單獨噴入氨有更好的脫硝效果。工程中常采用二流體噴槍用壓縮空氣將還原劑霧化,以增強還原劑的滲透能力,從而增加還原劑與煙氣的混合程度,增大脫硝效率。
2.2.2SNCR系統(tǒng)設(shè)備
工程實例1:煙氣體積流量為16500m3/h(標(biāo)況、濕基、實際含氧量),煙氣組分含量為:H2O20%(體積分?jǐn)?shù)),O29%(體積分?jǐn)?shù)),NO初始濃度為400mg/m3,要求SNCR脫除后NO的濃度為200mg/m3,還原劑為25%氨水。設(shè)計中氨氮摩爾比選1.1,窗口溫度為850℃,NH3的消耗量為83.7kg/h。
工程實例2:煙氣體積流量為87300m3/h(標(biāo)況、濕基、實際含氧量),煙氣組分含量為:H2O24.2%(體積分?jǐn)?shù)),O26.46%(體積分?jǐn)?shù)),NO初始濃度為400mg/m3,要求SNCR脫除后的NO濃度為200mg/m3,還原劑為40%的尿素溶液。設(shè)計中氨氮摩爾比選為1.1,窗口溫度為900℃,尿素的消耗量為25.2kg/h。
上述兩個工程的工藝流程如圖1所示。采用的還原劑分別為氨水和尿素。由還原劑消耗量可以看出:單位體積流量的還原劑消耗量差別較小,工藝流程簡單,設(shè)備少,易于模塊化設(shè)計,但脫硝效率難以滿足較高的排放標(biāo)準(zhǔn)要求。氨水不需現(xiàn)場配制,但易發(fā)生泄漏爆炸事故,尿素需要增加溶液配制設(shè)備,但易于輸送和儲存,安全性好。此外,有部分地區(qū)如北京市,禁止使用氨水作為還原劑。
借鑒南海綠電垃圾焚燒煙氣改造經(jīng)驗,調(diào)整布袋除塵器氣布流速為0.65m/min。對布袋除塵器進行改造,增加過濾面積175m2(即增加58只160×6000PTFE腹膜濾袋),能夠降低煙氣顆粒物濃度。
4.3NO改造方案
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