脱硝技术主要分为选择性催化还原法(SCR)、选择性非催化还原法(SNCR)、高分子脱硝技术(PNCR)、活性炭吸附法、氯酸氧化法、NOxSO法、高能粒子射线法、湿式FGD加金属螯合物法、氧化法脱硝、低氮燃烧技术改造等,以下为各类技术的特点分析:
1. 选择性催化还原法(SCR):
特点:在200~400度的温度下,借助催化剂实现还原反应,将氮氧化物还原成氮气和水。
脱硝效率:大于90%。
优点:脱硝效率高,技术成熟,运行稳定可靠,适用范围广。
缺点:投资成本高,需配备催化剂反应器等昂贵设备;催化剂成本高且有寿命限制,需定期更换;存在氨逃逸问题,可能造成二次污染并影响下游设备。
2. 选择性非催化还原法(SNCR):
特点:在炉温850~1100℃的区域内注入还原剂(如NH₃、尿素等),实现NOx到N₂和H₂O的转化。
脱硝效率:通常大于50%,但受温度窗口要求苛刻,温度波动会显著影响脱硝效果。
优点:投资成本相对较低,设备简单;布置灵活,对场地要求不高。
缺点:脱硝效率较低;氨逃逸量大,运行成本较高且可能污染环境。
3. 高分子脱硝技术(PNCR):
特点:利用高分子脱硝剂在炉膛800~1100℃的温度区域瞬间分解产生大量的活性自由基,这些活性自由基与烟气中的NOx发生反应,将其还原为N₂和H₂O。
脱硝效率:能满足部分工况需求,但长期运行的稳定性和可靠性有待进一步提高。
优点:不需要催化剂,避免了催化剂相关的成本和问题;系统相对简单,占地面积小。
缺点:脱硝剂成本相对较高;对炉膛的结构和温度分布有一定要求,若工况复杂可能影响脱硝效果。
4. 活性炭吸附法:
原理:通过活性炭流化床吸附器,烟气中的SO₂被氧化成SO₃并溶于水中,产生稀硫酸气溶胶,随后由活性炭吸附。
特点:吸附容量大,抗酸耐碱化学稳定性好,解吸容易,但可燃性限制了使用温度。
5. 氯酸氧化法:
原理:利用氯酸的强氧化性,同时脱硫脱硝,脱硫率可达98%,脱硝率达95%以上。
特点:脱硫脱硝效率高,但可能涉及强氧化剂的使用和储存问题。
6. NOxSO法:
特点:在流化床吸收塔中,用硫酸钠浸渍过的γ-Al₂O₃圆球作为吸收剂,吸收NOx、SO₂后,在高温下用还原性气体进行还原,生成H₂S和N₂。
优点:能同时处理NOx和SO₂。
缺点:工艺复杂,操作条件要求高。
7. 高能粒子射线法:
原理:利用高能粒子(离子)将烟气中的部分分子电离,形成活性自由基和自由电子等,氧化烟气中的NOx。
特点:技术新颖,但设备复杂,运行成本高。
8. 湿式FGD加金属螯合物法:
特点:使用喷射鼓泡法,包括石灰或石灰石浆液、水溶性有机酸和铁系或铜系金属螯合物。
优点:能同时脱硫脱硝,但金属螯合物的再生和处置可能存在问题。
9. 氧化法脱硝:
原理:将NO氧化成NO₂,然后利用NO₂溶于水的特性,通过喷淋吸收,再用碱中和,实现脱硝。
特点:工艺简单,但氧化剂的选择和氧化效率是关键。
10. 低氮燃烧技术改造:
特点:通过烟气再循环,降低烟气中氧含量,实现折算达标排放。
优点:从源头上减少NOx的生成,无需额外添加还原剂。
缺点:可能影响燃烧效率,且对已有设备的改造要求较高。
热风炉