脱硝技术SCR、SNCR原理、工艺流程、区别

一、SCR脱硝原理及工艺主要涉及以下几个关键步骤和技术：

1.还原剂的注入：

在SCR系统中，还原剂通常是氨（NH3）或尿素（在高温下分解为NH3）。这些还原剂通过专门的系统（如氨蒸发器、稀释风机和喷氨格栅）均匀喷入烟气流中。

2. 烟气的预处理：

烟气从锅炉或其他燃烧设备的排放口流出，经过初步的降温或除尘处理（如省煤器和静电除尘器），在SCR反应器之前，烟气的温度要调整至适合催化还原反应的范围，一般为150~450℃。

3.混合与催化反应：

在SCR反应器内部，氨与烟气充分混合，还原剂NH3与烟气中的氮氧化物（主要是NO和NO2）在负载有特定催化剂（如以TiO2为载体，掺杂V2O5、WO3等活性组分的复合氧化物催化剂）的催化床层中相遇。催化剂的存在显著降低了还原反应的活化能，使得NOx在相对较低的温度下就能与氨发生反应，选择性地将NOx还原为无害的N2和H2O，而不至于过多地还原烟气中的O。

4.反应后处理与排放：

经过催化床层反应后的烟气，其NOx浓度大大降低，随后会继续通过后续的空气预热器、除尘器、引风机以及可能存在的湿法脱硫装置等进一步处理，最终达到环保排放标准后排出烟囱。

SCR脱硝技术的优势在于其高脱硝效率（通常可达到90%以上）、无二次污染、运行稳定且易于操作维护。然而，该技术也面临一些挑战，比如烟气中的硫氧化物（SOx）和其他杂质可能会影响催化剂的活性，导致催化剂中毒；此外，氨逃逸也是一个需要注意的问题，过量的氨不仅可能导致氨泄漏造成环境污染，还可能与烟气中的SO反应生成硫酸铵或硫酸氢铵，引发设备腐蚀和堵塞问题。

二、SNCR脱硝技术的原理

SNCR脱硝技术是一种在高温下使用还原剂（如氨或尿素）将烟气中的NOx（氮氧化物）还原为无害的氮气和水的脱硝方法。以下是SNCR脱硝技术的详细原理和工艺：

· 1.温度范围：

· SNCR技术主要在850-1100°C的温度范围内进行，在这个温度范围内，还原剂（如氨或尿素）迅速热分解成NH3，然后与烟气中的NOx反应生成N2和水。

· 2.主要反应：

NH3为还原剂：4NH3 + 4NO + O2 → 4N2 + 6H2O

尿素为还原剂：NO + CO(NH2)2 + 1/2O2 → 2N2 + CO2 + H2O

3.SNCR脱硝技术的工艺流程

00001. （1）还原剂的接收和储存：

00002. 还原剂（如氨水或尿素）被接收并储存，确保其质量和供应的稳定性。

00003. （2）还原剂的计量和输出：

00004. 根据需要，将还原剂从储存系统转移到计量系统中，确保其按预定量注入锅炉。

00005. （3）还原剂与水的混合：

00006. 还原剂与水混合，通常通过特定的混合系统实现，以确保还原剂均匀分布。

00007. （4）还原剂与烟气的混合：

00008. 在锅炉的适当位置，将混合好的还原剂与烟气混合，进行脱硝反应。

技术特点和应用

（1）高效性：

SNCR技术的脱硝效率通常在30%-80%之间，具体取决于锅炉的结构尺寸和操作条件。

（2）适用性：该技术适用于多种类型的锅炉，尤其是那些需要高温脱硝的场合。

（3）发展趋势：

· 目前，SNCR技术中尿素的使用逐渐增多，因为它比氨更稳定，不易产生氨逃逸问题。

三、SCR与SNCR技术的核心差异

在处理工业废气中的氮氧化物（NOx）排放时，SCR和SNCR是两种主流的脱硝技术。以下是这两种技术的主要区别：

1.技术原理与应用场景

· SCR技术：

· 原理：利用催化剂将氨或尿素等还原剂喷入烟气中，在较低温度下与NOx发生还原反应，生成氮气和水。

· 应用场景：适合高温、高尘、高硫的废气处理，如大型工业锅炉。

· SNCR技术：

· 原理：在高温条件下（850-1100°C），将还原剂直接喷入烟气中，与NOx发生还原反应。

· 应用场景：适用于中低温废气的处理，如中小型工业锅炉。

2.经济性能对比

· 初始投资成本：

· SCR：较高，因为需要催化剂和复杂的反应装置。

· SNCR：较低，不需要催化剂，设备简单。

· 运行成本：

· SCR：运行稳定，适合处理大量废气，但长期运行成本较高。

· SNCR：脱硝效率较低，可能需要更多还原剂，运行成本较高。

3.技术成熟度与维护

· SCR：技术成熟，无二次污染，但需要定期更换催化剂。

· SNCR：技术较新，但维护简单，无催化剂中毒和堵塞问题。

4.综合推荐与风险提示

在选择SCR和SNCR技术时，企业应考虑自身的具体需求和条件。SCR技术适合大规模、高要求的工业环境，而SNCR则更适合预算有限或处理需求较低的场合。建议在决策前进行详细的成本效益分析和长期规划，同时关注技术的最新发展，以便做出最合适的选择。

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