托普索scr denox介紹資料

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1、SCRDeNOx選擇催化還原脫氮HaldorTopsoeA/S丹麥托普索公司PerMorsing和TorbenSlabiak2003年11月19介紹托普索公司自1940年成立以來，一直潛心于催化劑的研究、發(fā)展及工業(yè)生產(chǎn)，催化工藝的發(fā)展并提供使用催化劑和工藝的工廠。自80年代初，托普索公司就一直積極致力于SCRDeNOx研究，最初的兩座燃煤鍋爐基于滑流的演示裝置是在1987年開車的。這兩個(gè)裝置的設(shè)計(jì)與經(jīng)驗(yàn)為大規(guī)模裝置的設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。第一批應(yīng)用的大規(guī)模裝置分別是開車于1991年的丹麥Nordjylland電站中300MW鍋爐和1993年Avedre電站的250MW鍋爐上安裝的裝置。自那時(shí)起至今

2、，托普索公司已經(jīng)為脫除燃?xì)?、燃油、燃煤鍋爐，汽油、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，燃?xì)廨啓C(jī)、焚化爐以及化工裝置的氮氧化物向250多家工廠提供了工藝技術(shù)、設(shè)備及催化劑。最大的SCR裝置是安裝在一臺(tái)700MW的鍋爐上，進(jìn)行流量超過2,500,000Nm3/h的氣體處理。SCRDeNOx工藝是除去煙氣中氮氧化物的最有效工藝。70年代末，日本首次推出此工藝，約十年后，德國也有了該工藝。大多數(shù)的SCRDeNOx裝置是安裝在電廠的鍋爐上，而現(xiàn)在該工藝正越來越多地應(yīng)用到垃圾焚燒裝置以及其它來自化工廠的廢氣處理上。在過去的4年里，美國東北部的一些州，已有大量的燃煤鍋爐采用了SCRDeNOx工藝，并且還有大量的燃?xì)廨啓C(jī)也安裝了S

3、CR裝置。在歐盟內(nèi)，現(xiàn)有的立法將導(dǎo)致所有的新建燃煤電廠鍋爐要強(qiáng)制性地安裝SCRDeNOx裝置。SCRDeNOx工藝在SCRDeNOx工藝中，氮氧化物在催化劑作用下被氨還原為無害的氮?dú)夂退划a(chǎn)生任何二次污染，其化學(xué)反應(yīng)如下：4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O6NO2+8NH3→7N2+12H2O上述化學(xué)反應(yīng)在不使用催化劑時(shí)也許可在溫度900-1100°C的均勻氣相下進(jìn)行，而在SCRDeNOx工藝中，因使用了催化劑，反應(yīng)通?？稍跍囟?50-450°C下進(jìn)行。由于使用了特殊的催化劑，該工藝可在低溫（低至約200°C），也可在高溫（高達(dá)約550°C）狀態(tài)下操作。19圖1SCRDeNOx工藝示

4、意圖SCRDeNOx裝置的主要組成部分包括一個(gè)裝催化劑的反應(yīng)器、一個(gè)儲(chǔ)罐及一個(gè)還原劑注入系統(tǒng)。還原劑既可是帶壓的無水液氨，也可是常壓下的氨水溶液（通常重量濃度為25%），此外還可能是尿素水溶液（通常重量濃度為40%）。當(dāng)采用氨水或尿素溶液時(shí)，通常將其通過位于導(dǎo)管或滑流的霧化噴嘴直接注入到煙氣通道中。除此外，該工藝將和下面描述的基于無水液氨的工藝相同。無水液氨的儲(chǔ)存壓力取決于儲(chǔ)罐的溫度（例如20°C時(shí)壓力為10bar）。液氨通過蒸發(fā)器中的蒸汽、熱水、或電被減壓并蒸發(fā)，然后，蒸發(fā)的氨氣經(jīng)空氣稀釋，通過注樣系統(tǒng)被注入到煙氣中。注入系統(tǒng)由許多注射噴嘴組成，為的是獲得氨和煙氣的均勻分布。另一方面，在噴

5、嘴數(shù)量較少的情況下，可以結(jié)合一個(gè)靜態(tài)的混合器一起使用。氨氣在煙氣內(nèi)的均勻分布對(duì)于實(shí)現(xiàn)氮氧化物的有效還原、較低的氨逸出量以及由此而達(dá)到催化劑的有效利用都十分重要。在氮氧化物還原程度很高時(shí)，均勻分布相當(dāng)重要。在反應(yīng)器入口的氣體分散系統(tǒng)能使得通過反應(yīng)器的氣體形成較好的分布，以有效地利用催化劑。通常，借助位于反應(yīng)器頂部的導(dǎo)流葉片可達(dá)到良好的氣體分布。對(duì)于高粉塵SCR反應(yīng)器，導(dǎo)流葉片一般還配一個(gè)使粉塵粒子向同一方向流動(dòng)的整流器以減少灰塵的腐蝕和在催化劑上的沉積而導(dǎo)致催化劑孔堵塞。19SCRDeNOx反應(yīng)器（圖2）一般是一個(gè)矩形的容器（筒狀反應(yīng)器適用于加壓煙氣，壓力在2-3bar），通常包括放置在合適的

6、支撐架上的兩個(gè)或更多個(gè)獨(dú)立的催化劑模塊。反應(yīng)器通常還為備用催化劑層的留有空間以減少催化劑消耗。根據(jù)煙氣中的含塵量，為防止粉塵沉積，在每層催化劑上安裝氣動(dòng)吹灰器。對(duì)于燃煤鍋爐有高粉塵的裝置，吹灰器是標(biāo)準(zhǔn)配置設(shè)備。根據(jù)托普索公司的經(jīng)驗(yàn)，即使粉塵濃度達(dá)到20克/標(biāo)立方米，每天用過熱蒸汽進(jìn)行一次吹掃就能足以保持催化劑干凈。圖2：安裝有催化劑模塊的SCRDeNOx反應(yīng)器一臺(tái)工藝計(jì)算機(jī)(見圖1)根據(jù)設(shè)定值、負(fù)荷信號(hào)以及進(jìn)入催化劑前的NOx濃度可計(jì)算出需注入的液氨量。根據(jù)反應(yīng)器出口NOx濃度的反饋信號(hào)可以調(diào)節(jié)氨補(bǔ)充。對(duì)柴油機(jī)裝置，通常用描述NOx濃度與負(fù)荷關(guān)系曲線的發(fā)動(dòng)機(jī)圖表來代替NOx的入口測(cè)量。這個(gè)曲

7、線圖表已儲(chǔ)存在工藝計(jì)算機(jī)中。由于反應(yīng)器存在一定的響應(yīng)時(shí)間，出口處NOx濃度的反饋調(diào)節(jié)不能提供足夠的穩(wěn)定調(diào)節(jié)，因此不能單純地只采用基于出口處NOx濃度的反饋調(diào)節(jié)。SCR工藝布置在燃煤電廠，SCRDeNOx19反應(yīng)器通常位于鍋爐和空氣預(yù)熱器（高粉塵布置），之間，但是，在某些情況下，需要安裝在灰塵過濾器和脫硫裝置的后面（見圖3）。這種布置被稱為尾端/低塵，由于其再加熱的成本高，這種布局僅僅適用于煙氣中含有大量催化劑