選擇性非催化還原脫除氮氧化物的影響因素分析
摘要：進行以NH3 作為還原劑的選擇性非催化還原(selectivenon-catalytic reduction，SNCR)轉化氮氧化物(NOx)的試驗研
究。考察SNCR 轉化NOx 的各影響因素：溫度，初始NH3和初始NOx 摩爾濃度的比值η，NOx 體積濃度，O2 體積濃度，停留時間等對NOx 轉化率的影響。結果表明在900-1050 ℃的溫度范圍內，SNCR 可以得到較高的NOx 轉化率。并且在該溫度范圍內，η值由0.8 變化到1.6 時，NOx 轉化率顯著增加。通過對試驗數據進行數理分析，對SNCR 轉化NOx 各因素的影響進行了定量研究，得出NOx 轉化速率與各因素的關系方程。同時考察了H2O2 作為添加劑對SNCR 的影響，發現H2O2 作為添加劑能夠降低SNCR 對反應溫度的要求，對NH3 的逃逸有抑制作用，并從機理上給予了解釋。
關鍵詞：選擇性非催化還原,氮氧化物轉化率,影響因素,H2O2
燃煤煙氣形成的氮氧化物排放是一個重要的污染源。目前使用較多的燃煤煙氣脫除NOx 技術主要包括選擇性催化還原(SCR)和選擇性非催化還原(SNCR)。選擇性催化還原技術脫氮效率高，應用廣泛，但投資和運行成本較高。選擇性非催化還原技術建設周期短、投資少、脫硝效率中等，比較適合中小型電廠鍋爐改造，因此成為一種有競爭力的煙氣脫硝技術。文獻以尿素為還原劑對SNCR轉化NOx 進行了研究。文獻利用CHEMIKIN 軟件對SNCR 的影響因素進行研究，探討了SNCR 脫硝過程的機理。由于SNCR 轉化NOx 過程僅在較窄的溫度范圍內取得較好的效果，國外對拓寬SNCR反應溫度范圍的添加劑進行了大量的研究，文獻對碳酸鈉促進SNCR轉化NOx過程進行模型和動力學研究，認為微量碳酸鈉能夠明顯提高NOx 的轉化效果和拓寬SNCR 的溫度窗口，但碳酸鈉對后續的煙道有腐蝕作用，在實際應用中有一定困難。本文擬以NH3 作為還原劑，對SNCR 反應的影響因素如
溫度、初始NH3 和初始NOx 摩爾濃度的比值η、NOx的初始體積濃度(NOx)，O2 體積濃度(O2)、停留時間t 以及NH3 的逃逸進行系統的試驗研究，并結合反應機理給予解釋。同時利用數理統計軟件對各因素對反應速率的影響進行線性定量回歸分析。
添加劑的研究中，擬選取H2O2 為添加劑，研究其對SNCR 轉化NOx 的影響。
1 試驗方法
2 結果和討論
2.1 溫度對NOx 轉化率的影響
2.2 η對NOx 轉化率的影響
2.3 NO 初始體積濃度對NOx 轉化率的影響
2.4 O2 含量對NOx 轉化率的影響
2.5 停留時間對NOx 轉化率的影響
2.6 添加劑H2O2 對NOx 轉化率的影響
3 試驗數據數理分析
4 結論
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