脱销工艺的应用与发展前景

郭远飞管亚安芦东立

（河南安彩高科股份有限公司河南省安阳455000）

摘要：近几年随着工业的迅速发展，烟气中的氮氧化物也在逐步的增加，导致环境污染越来越严重，脱硝工艺成为了工业生产必不可少的。对我公司脱硝工艺技术的介绍分析，并展望脱硝工艺的发展前景。

关键词：氮氧化物；脱硝工艺；发展前景

1简述

目前脱硝是控制氮氧化物对大气污染的一个重要途径。而且氮氧化物已经代替二氧化硫成为了第一大酸性污染气体，是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因。同时，氮氧化物可刺激肺部，使人较难抵抗感冒之类的呼吸系统疾病，控制氮氧化物的生成已经到了刻不容缓的时刻。

2脱硝技术的介绍及对比

脱硝技术可以分为燃烧前脱硝、燃烧中脱硝及燃烧后脱硝。燃烧前脱硝：（1）加氢脱硝、（2）洗选。燃烧中脱硝：（1）低温燃烧、（2）低氧燃烧、（3）FBC燃烧技术、（4）采用低NOx燃烧器、（5）煤粉浓淡分离、（6）烟气再循环技术。燃烧后脱硝：（1）选择性非催化还原脱硝（SNCR）、（2）选择性催化还原脱硝（SCR）、（3）活性炭吸附、（4）电子束脱硝技术。而在目前的工业运作中普遍使用的是燃烧后脱硝。

在燃烧后脱硝技术中选择性催化还原技术（SCR）是目前最成熟的烟气脱硝技术，，是利用还原剂（NH3，尿素）在金属催化剂作用下，选择性地与NOx反应生成N2和H2O，而不是被O2氧化，故称为“选择性”。SCR脱硝工艺是利用催化剂，在一定温度下（270~400℃），使烟气中的NOx与来自还原剂供应系统的氨气混合后发生选择性催化还原反应，生成氮气和水，从而减少NOx的排放量，减轻烟气对环境的污染。

目前，在SCR中使用的催化剂大多以TiO2为载体，以V2O5或V2O5-WO3或V2O5-MoO3为活性成分，制成蜂窝式、板式或波纹式三种类型。应用于烟气脱硝中的SCR催化剂可分为高温催化剂（345℃～590℃）、中温催化剂（260℃～380℃）和低温催化剂（80℃～300℃），不同的催化剂适宜的反应温度不同。如果反应温度偏低，催化剂的活性会降低，导致脱硝效率下降，且如果催化剂持续在低温下运行会使催化剂发生永久性损坏；如果反应温度过高，NH3容易被氧化，NOx生成量增加，还会引起催化剂材料的相变，使催化剂的活性退化。目前，国内外SCR系统大多采用高温催化剂，反应温度区间为315℃～400℃。

该方法在实际应用中的优缺点为，优点：该法脱硝效率高，价格相对低廉，目前广泛应用在国内外工程中，成为烟气脱硝的主流技术。缺点：燃料中含有硫分，燃烧过程中可生成一定量的SO3。添加催化剂后，在有氧条件下，SO3的生成量大幅增加，并与过量的NH3生成NH4HSO4。NH4HSO4具有腐蚀性和粘性，可导致尾部烟道设备损坏。虽然SO3的生成量有限，但其造成的影响不可低估。另外，催化剂中毒现象也不容忽视。

活性炭吸附这一方法只能配合使用。

电子束脱硝技术（EBA）：EBA是目前国际先进的烟气处理技术之一，其原理是利用高能电子加速器产生的电子束（500～800kV）辐照处理烟气，将烟气中的二氧化硫和氮氧化物转化为硫酸铵和硝酸铵。其实际脱硫及脱硝效率分别为86.8%和17.6%，并可回收副产品硫酸铵、硝酸铵。

脱硝工艺流程：池炉燃烧产生的烟气经管道进入余热锅炉，在高温测烟气温度降低于400℃后，由余热锅炉进入高温静电除尘装置，在除去烟气中大部分的灰尘后，进入脱硝反应器。烟气在催化剂的作用下，与氨水和压缩空气混合蒸发的氨气发生反应生成N2和H2O。经脱硝后的烟气再回到余热锅炉，在引风机的作用下抽至烟囱排放。

4脱硝工艺中的重要设备及其作用脱硝工艺流程中的主要设备由氨水储罐、氨水泵、空压机、干燥器、缓冲罐、SCR催化剂等。

氨水储罐：它主要的作用是储存氨水。它要用耐腐蚀的不锈钢复合板焊接而成，而且对焊接也有很高的要求。

氨水泵：它的作用是从氨水储罐将氨水抽出送到喷氨阀组。

空压机：它的作用是生产压缩空气，一是用于SCR反应器内部催化剂表面粉尘的吹扫，保证脱硝的效率。二是用于在喷氨阀组处与氨水泵输送的氨水相混合喷入烟道内，用于脱硝。

干燥器：为了保证脱硝工艺流程不受影响，压缩空气必须经干燥器将水分除去。目前常用的干燥器是无热再生吸附式干燥器。

缓冲罐：它的作用是降低系统中压缩空气的压力波动，保证压缩空气的压力，使系统工作更加的平稳。

SCR催化剂：它的作用是促使还原剂选择性的与烟气中的氮氧化物在一定温度下发生化学反应的物质。

5国内脱硝工艺的发展前景

近年来，我国的经济快速发展，电力需求和供应持续增长。目前年太阳能发电装机容量也在逐步的增加。火力发电和玻璃窑炉的发展会越来越好，为了保证环境不被破坏，为了人们的健康，脱硝工艺是必不可少的。

6结语

脱硝的技术种类繁多，但实现大规模工业应用的成熟脱硝技术并不多。随着国家环保政策的日益严厉，人们的环保意识逐渐增强，脱硝技术研究成果不断涌现。我国的SCR脱硝催化剂的研发近些年取得了较大进展，已经出现国产化的曙光，SCR脱硝催化剂的再生技术也日益成熟，并实现了工业化。这些技术都表现出良好的前景和可观的经济效益。未来我们一定会对现有的脱硝技术进行完善，同时开发新的脱硝技术，实现我国脱硝技术的飞跃发展。

参考文献：

[1]曹效业，潘较峰.中国可持续发展报告[M].北京：科学出版社，2009

[2]韦正乐.烟气NOx低温选择性催化剂、还原催化剂研究进展，2007，26（3）：320-325.