尿素湿法烟气脱硝技术简介复习课程.doc

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1、尿素湿法烟气脱硝技术简介精品文档尿素湿法烟气脱硝成套技术简介北京化工大学2012年7月收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档目前有关烟气脱硝技术较多，现有烟气脱硝行业采用的主要有选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝技术和尿素湿法烟气脱硝技术。一、选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝技术：选择性催化还原法(SCR)脱硝技术效率比较高，脱硝技术比较成熟。该技术主要以NH3作为还原剂，在一定温度和催化剂的作用下，NH3有选择地将废气中NO和NO2还原为氮气及水蒸气。在SCR工艺中，根据所使用催化剂的催化反

2、应温度，分为高温、中温和低温三种SCR催化剂。一般高温345℃~590℃，中温260~450℃，低温150℃~280℃。在SCR脱硝装置的运行中，除了还原剂NH3作为操作过程中的消耗品外，催化剂的使用寿命是一个重要的影响因素。催化剂的寿命取决于催化剂活性的衰减速度。催化剂在运行一段时间后，其表面活性都会有所下降，存在物理失活和化学失活。催化剂物理失活主要是指高温烧结、磨损、固体颗粒沉积堵塞而引起的催化剂活性破坏；催化剂化学失活主要是碱金属和重金属引起的催化剂中毒。实际应用中，燃料燃烧产生的炉渣飞灰还会

3、造成催化剂微孔堵塞。由于燃烧后灰分中氧化钙含量很高，氧化钙生成的硫酸钙吸附在催化剂表面，阻止了反应物向催化剂表面的扩散及扩散进入催化剂内部，从而导致催化剂活性的降低。一般情况下，SCR工艺中所采用的催化剂在2~3年左右就需要更换，因为催化剂本身使用量较大，且价格较贵，因此催化剂的使用费用很高。另外，SCR工艺中需要连续补充氨气，且存在氨气的逃逸问题。因此，考虑到氨气补充及催化剂更换的问题，收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档SCR脱硝装置的一次性投资较大，总体运行费用较高。而且操作不当会产生逃

4、逸氨气而导致的二次污染问题。二、尿素湿法脱硝技术：1、尿素湿法脱硝技术基本原理：尿素湿法烟气脱硝就是采用尿素水溶液喷淋吸收烟气中的NO和NO2，并利用尿素与之反应生成氮气，从而达到烟气脱硝的目的。尿素湿法烟气脱硝的原理如下：首先，烟气中的NO和NO2在气相中生成N2O3和N2O4，具体的化学反应如下所示：2NO+O2→2NO22NO2→N2O4NO+NO2→N2O3接下来，生成的产物通过分子扩散作用从两相界面由气相扩散到液相主体。在液相中形成HNO3和HNO2，并分别电离成H+、NO3-、NO2-，生

5、成的NO2-与(NH2)2CO（尿素）反应生成N2和CO2等。具体化学反应如下所示：N2O3+H2O→2HNO2N2O4+H2O→HNO2+HNO32NO2+H2O→HNO2+HNO32HNO2+(NH2)2CO→2N2+CO2+3H2O综上所述，尿素脱除NOx的总化学反应式可以表述为：(NH2)2CO+NO+NO2→2N2+CO2+2H2O收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档由上述机理可见，NOx的去除主要是通过NO氧化，随后溶于水溶液，与尿素发生化学反应达到去除的目的。2、尿素湿法脱硝需要

6、解决的技术问题：在尿素湿法烟气脱硝反应体系中，溶液中的尿素可以直接与溶于液相的NOx反应，而NOx由气态转入水相主要是通过NOx在溶液中的吸收平衡来实现。液相脱除烟气中的NOx(一般NO占90%以上)的主要障碍是NO在水中溶解度很低，室温(25℃)其亨利常数为1.94×10-8mol/L·Pa，液相中的传质阻力较大，通过改变温度以及溶液的pH值的方法都不能使NO在水中溶解度明显提高。因此，使NO转化为容易吸收的形态是尿素湿法脱硝技术的关键所在。NO在吸收液中的溶解度与其氧化度(即烟气中NO2/NO的摩

7、尔比)有关，当氧化度为1时，NO在吸收液中的溶解度最大，与尿素溶液的反应速度最快，此时可获得最大的吸收率。为了提高氧化度，气体在进行吸收前可以经过充分氧化。氧化的方法主要有干法氧化和湿法氧化两种，干法氧化主要是用气体进行氧化，一般用空气、氧气或者臭氧进行氧化。湿法氧化一般用氧化剂进行氧化，如高锰酸钾、双氧水、重铬酸钾、次氯酸钠等溶液。与干法氧化相比，湿法氧化有很多优点，例如气液相直接接触，其传热和传质效率要比干法氧化高的多，NO的氧化速度较快，所以湿法氧化速度大于干法氧化速度。但是湿法氧化需要在溶液中

8、加入氧化剂，而氧化剂可以与吸收液中的尿素（还原剂）进行反应，导致氧化剂及尿素消耗量增加，因此尿素湿法脱硝工艺中一般采用干法氧化。3、尿素湿法脱硝技术特点：收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档尿素湿法烟气脱硝过程采用的原材料为氧气（或者臭氧）、尿素，反应生成物为二氧化碳、氮气、水。脱硝完成后的废液经补充尿素后循环使用，不产生二次污染的废弃水体，避免了传统水洗法、碱吸收法等工艺存在的酸性污染、副反应多、副产品难于回收等问题，符合环保及清洁生产要求。就