脱硫脱硝 研究:水泥行业烟气脱硝技术 [复制链接]

2988 0
京东
在水泥熟料的煅烧过程中,会产生大量的氮氧化物,这些氮氧化物主要是NO和NO2,其中NO约占90%以上,而NO2只有5%~10%。按其来源划分主要取决于原、燃料中氮的含量、燃烧温度的高低和燃料类型。
( L! G6 d. I$ t" J
/ u5 M0 P4 L8 [: A* Y- \) x7 C6 y9 I, e( p  d
(1)燃料NOx- ~+ k+ t# X( [- |6 J

4 q8 V" T- @! [2 T$ @水泥生产使用的原燃料均来自于自然界,其中不可避免的会含有一定量有机物和低分子含氮化合物,由该部分氮元素直接转化的NOx称为原、燃NOx。原料中的氮主要来源于矿石沉积的含氮化合物,其含氮量一般在20~100ppm(百万分之20~100)。燃料中的氮主要为有机氮,属于胺族(N-H和N-C链)或氰化物族(C=N链)等,其含量一般在0.5%~2.5%。7 H# S/ v! [! [( O4 U! b
! a) m% y0 s9 ?' [( ?6 p
(2)热力型NOx
% _% V4 r4 U  b4 o6 m0 k1 J! l5 n9 b  U3 D8 J- q* r
热力型NOx由空气中的氮气和氧气在高温下发生化学反应而来,其生成速度与温度的关系是由捷里道维奇提出来的,因此称为捷里道维奇机理。当燃烧温度低于1 500℃时,几乎观测不到NOx的生成,当温度高于1500℃时,温度每升高100℃,反应速率将增大6~7倍。因此,热力型NOx主要在燃烧的高温区产生,燃烧温度对其产生量具有决定性的影响。此外,热力型NOx的产生浓度还与N2、O2浓度及停留时间有关。
3 n3 W- R- q# d/ x* o* L* [; c8 u/ j# A& A9 e) h) p4 E
(3)快速型NOx8 k6 p' H7 n# s9 T1 ?( H8 |
5 E' }$ L9 n- R: A) t/ W$ x
在欠氧环境下,燃料中的碳氢化合物燃烧分解生成CH、CH2以及C2等基团,它们与氮分子,以及O、OH等原子基团反应而在很短的时间内大量产生NOx,称为快速型NOx。快速型NOx对温度的依赖性很弱,它的生成量一般总NOx生成量的5%以下。
. X( D4 g& x9 S( x! Q# b2 b. h; ]! d* Z& `
总体来讲,氮氧化物的来源是多方面的,影响因素众多,氮氧化物来源比例除了烧成系统本身的结构以外,也与工况环境,原燃料差异甚至操作人员水平息息相关。' Q* y+ A: D8 f% G$ e  c+ H

0 F( K: {# j. n8 S脱硝技术措施分类
' s6 m+ z' F  _# ^! |$ v1 P
3 {8 `/ W9 a" C2 b常见的脱硝技术中,根据氮氧化物的形成机理,降氮减排的技术措施可以分为两大类:源头上治理和末端治理。
+ m# i: g0 _* ^( A: B/ J1 o/ ^
# r  A' M' r* P* f8 \6 H源头治理的原理是控制煅烧中生成NOx。其技术措施主要有五种:1采用低氮燃烧器;1分解炉和管道内的分段燃烧,控制燃烧温度;③改变配料方案,采用矿化剂,降低熟料烧成温度。. w0 ]2 {2 O( a# U7 v* k

) U0 T- [$ {6 X9 A" |末端治理的原理是控制烟气中排放的NOx,其技术措施主要有四种:1“分级燃烧+SNCR”,国内已有试点;1选择性非催化还原法(SNCR),国内已有试点;③选择性催化还原法(SCR);1NCR/SCR联合脱硝技术;1生物脱硝技术(正处于研发阶段)。
( z( p( ^  d+ W/ E5 P
, L8 w  w# n  r" T$ a* U( v+ c5 Z) g国内的脱硝技术,尚属探索示范阶段,还未进行科学总结。各种设计工艺技术路线和装备设施是否科学合理、运行是否可靠?硝效率、运行成本、能耗、二次污染物排放有多少等都将经受实践的检验。0 I( Y% S9 ~3 x, M

( g1 B; I, |) r( x同时,根据燃烧过程,又可以将脱硝技术分为:(1)。燃烧前脱硝:1加氢脱硝1洗选;(2)燃烧中脱硝:1低温燃烧低氧燃烧1FBC燃烧技术1采用低NOx燃烧器1煤粉浓淡分离1烟气再循环技术;(3)燃烧后脱硝1选择性非催化还原脱硝(SNCR)1选择性催化还原脱硝(SCR)1活性炭吸附1电子束脱硝技术。4 a/ j# i' C6 _- c) u0 A9 h1 ?) r
, T4 k: l: ]" q  [7 m0 N% Y) N
各项烟气脱硝技术对比6 A6 ^0 i1 O3 o& W% T& J

. Z- l; y" G6 M3 ^; c, Q: V6 t" m! `      需要再次指出的是,由于对水泥窑烧成系统的研究还处在较为粗放的状态,当前国内水泥行业对窑内工况和氮氧化物的生成机理,仍然存在很多的不足。甚至关于关于热力型氮氧化物产生量与原、燃料氮氧化物产生量熟多熟少,也存在争论。同时,氮氧化物的来源是多方面的,影响因素众多,氮氧化物来源比例除了烧成系统本身的结构以外,也与工况环境,原燃料差异甚至操作人员水平息息相关。
9 t; e7 T( R$ Y/ E. c/ m" `
) d9 y+ q4 z- K) S, h: |/ L/ C" a/ @也正因为如此,氮氧化物源头治理显得相当困难,目前业内脱硝也主要集中在末端治理。
9 I: ?  w& `6 ?) g* s6 X! o# s. ^0 D+ x% m
而在末端治理中,技术最广为人知和成熟可靠的是选择性催化还原技术(SCR)和非选择性催化还原技术(SNCR)。下面我们就将两项技术进行对比:8 ^, {- n2 m: L5 N2 n/ w3 ?

- J, J% r7 B8 o% O) @ 环保之家.JPG 6 N, P* h8 ?+ T5 j  A/ V
3 g6 L* n/ i* T- q+ q
环保之家1.JPG
; L6 }) P! u4 l3 [: O: {
! E7 t9 A$ G* ~( o 环保之家2.JPG 4 j( l' j" V  I+ c9 _) S1 ?

8 r/ k  o0 v& k$ [  _% Q% w5 [9 Z2 W9 c- Y0 {: O( C
总而言之,无论是SNCR技术还是SCR技术,或者是其他烟气脱硝技术,只要适合本厂的实际情况,切能够达到国家排放标准都是可以应用的。1 W  B7 S" F' q* x; U
8 D& o+ c6 o) H2 ^5 H3 b' A( s

© 声明:本文仅表作者或发布者个人观点,与环保之家[2TECH.CN]无关。其原创性及陈述文字、内容、数据及图片均未经证实,对本文及其全部或部分内容、图片、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,仅做参考并自行核实。如有侵权,请联系我们处理,在此深表歉意。

举报 使用道具 回复

您需要登录后才可以回帖 登录 | 中文注册

本版积分规则

浏览过的版块

更多

客服中心

2121-416-824 周一至周五10:30-16:30
快速回复 返回顶部 返回列表
现在加入我们,拥有环保之家一站式通行证!马上 中文注册 账号登陆