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ー、用于SNCR脫硝系統的試劑研究
SNCR技術首先是從NH可以還原煙氣中的NO,這個發現開始的,時至今日,許多不
同的學者和工程研究人員先后對不同的還原劑還原NO.的特性研究作出了很大的努力,希
望找到一種脫硝效果好、溫度范圍合適、經濟性好、工程實用性強又無二次污染的NO2還
原劑。
Lyon 3等人最早在1975年注冊了 Thermal De NO,@專利,用氨來還原含氧煙氣中的
NO,。 Arand等人于1980年注冊了尿素作為脫硝的還原劑,命名為NO,OUT@,后來他還
補充了尿素在燃料過剩的燃燒煙氣中,大于1030℃下,能脫除NO的專利。近年來,世界各
國都紛紛開展了對尿素SNCR技術還原NO,的研究。
尿素溶液和氨水噴射脫硝過程的一個重要差別就是揮發性不同,另外尿素需要經過分解
反應才能釋放出有效還原NO2的氨和異氰酸等成分。因此,尿素的分解特性是其脫硝特性的
個重要因素,關于尿素熱解機理的新發現也有助于改善對NO,OUT過程的模擬。美國
Fuel tech公司注冊了專利的NO,OUT技術,已經在世界各地,像德國、法國、韓國、中國
臺灣、捷克、俄羅斯等地,總共超過數百臺鍋爐上得到了工業應用。
Caton等人對比研究了氨、尿素、氰尿酸(異氧酸)等三種不同還原劑的脫硝過程,發
現三種還原劑在不同的氧濃度氣氛和溫度下還原NO-的特性是不一樣的。氨、尿素和氯尿酸
分別在1%、5%和12%的氧濃度下脫硝效果最好,氨的合適反應溫度最低,異氰酸的合適
反應溫度最高。同時, Caton還發現尿素在熱解過程中生成等量的NH3和HCN,因此,尿素
SNCR技術首先是從NH可以還原煙氣中的NO,這個發現開始的,時至今日,許多不
同的學者和工程研究人員先后對不同的還原劑還原NO.的特性研究作出了很大的努力,希
望找到一種脫硝效果好、溫度范圍合適、經濟性好、工程實用性強又無二次污染的NO2還
原劑。
Lyon 3等人最早在1975年注冊了 Thermal De NO,@專利,用氨來還原含氧煙氣中的
NO,。 Arand等人于1980年注冊了尿素作為脫硝的還原劑,命名為NO,OUT@,后來他還
補充了尿素在燃料過剩的燃燒煙氣中,大于1030℃下,能脫除NO的專利。近年來,世界各
國都紛紛開展了對尿素SNCR技術還原NO,的研究。
尿素溶液和氨水噴射脫硝過程的一個重要差別就是揮發性不同,另外尿素需要經過分解
反應才能釋放出有效還原NO2的氨和異氰酸等成分。因此,尿素的分解特性是其脫硝特性的
個重要因素,關于尿素熱解機理的新發現也有助于改善對NO,OUT過程的模擬。美國
Fuel tech公司注冊了專利的NO,OUT技術,已經在世界各地,像德國、法國、韓國、中國
臺灣、捷克、俄羅斯等地,總共超過數百臺鍋爐上得到了工業應用。
Caton等人對比研究了氨、尿素、氰尿酸(異氧酸)等三種不同還原劑的脫硝過程,發
現三種還原劑在不同的氧濃度氣氛和溫度下還原NO-的特性是不一樣的。氨、尿素和氯尿酸
分別在1%、5%和12%的氧濃度下脫硝效果最好,氨的合適反應溫度最低,異氰酸的合適
反應溫度最高。同時, Caton還發現尿素在熱解過程中生成等量的NH3和HCN,因此,尿素
的脫硝過程應是異氰酸和氨的組合。
以上研究成果說明
(1)尿素約在900℃時脫硝效果最好:氨氮比從0.54到3.21,分別能脫除549%~84%
的NO2;尿素的脫硝溫度范圍較窄,除了900℃的脫硝高峰以外,其他溫度脫硝效果下降
很快。
(2)在試驗的溫度范圍內,尿素在氨氮比達到1.5~2時,會表現出一種脫硝飽和的現
象,即脫硝效率隨氨氮比的升高不能繼續提高或變化不明顯。
(3)尿素為無害的結晶體,除了吸濕性比較強以外,其他物理性質穩定。從我國的實際
情況出發,尿素是常見的化工產品,物質穩定,儲運、使用上都更為簡單,實用性更強,經
濟、安全地實現煙氣脫硝的可行性高。
