SNCR脫硝反應機理
SNCR是一種不用催化劑,在850-1100℃范圍內還原NOx的方法。SNCR技術是把還原劑如氨、尿素噴入爐膛溫度為850-1100℃的區域,該還原劑迅速熱分解成NH3并與煙氣中的NOx進行SNCR反應生成N2和H2O。該方法一爐膛為反應器,可通過對鍋爐進行改造實現。SNCR反應物貯存和操作系統與SCR系統是相似的,但它所需的氨和尿素的量比SCR工藝要高。
在爐膛850-1100℃這一狹窄的溫度范圍內,在無催化劑作用下,氨或尿素等氨基還原劑可選擇性地還原煙氣中的NOx,基本上不與煙氣中的O2反應,主要反應為:
氨為還原劑:
NH3 + NOx → N2 + H20
尿素為還原劑:
CO(NH2)2 → 2NH2 + CO
NH2 + NOx → N2 + H20
CO + NOx → N2 + CO2
當溫度過高時,超過反應溫度窗口時,氨就會被氧化成NOx:
NH3 + O2 → NOx + H20
SNCR工藝的NOx脫除效率主要取決于反應溫度、NH3和NOx的化學計量比、混合程度、反應時間等。研究表明SNCR工藝的溫度控制至關重要,最佳反應溫度是950℃,若溫度過低,NH3的反應不完全,容易造成NH3泄漏;而溫度過高,NH3則容易被氧化為NOx,抵消了NH3的脫除效率。溫度過高或過低都會導致還原劑的損失和NOx脫除率下降。通常涉及合理的SNCR工藝能達到30%-70%的脫除效率,80%的效率也有文獻報道。
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