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淺析影響脫硝裝置效率的主要因素有哪些
淺析影響脫硝裝置效率的主要因素有哪些
新聞出處:   2014-12-02 11:44:52

  影響脫硝裝置效率的主要因素SCR系統影響脫硝裝置脫硝效率的主要因素包括煙氣的溫度、飛灰特性和顆粒尺寸、煙氣流量、中毒反應、 NOx 的脫除率、物質的量比n (NH3 ) /n (NOx ) 、煙氣中SOx 的濃度、壓降、催化劑的結構類型和用量等。

  反應溫度的影響反應溫度對脫硝裝置脫硝率有較大的影響,從廠家給出的反應曲線(如圖1所示)可以看出,在300~400 ℃ 內(對中溫觸媒) ,隨著反應溫度的升高,脫硝裝置脫硝率逐漸增加,升至400 ℃時,達到最大值( 90% ) ,隨后脫硝裝置脫硝率隨溫度的升高而下降。這主要是由于在SCR 過程中溫度的影響存在2種趨勢:一方面溫度升高時脫硝反應速率增加,脫硝率升高;另一方面隨溫度升高,NH3 氧化反應加劇,使脫硝率下降。因此,最佳溫度是這2種趨勢對立統一的結果。脫硝反應一般在310~430 ℃范圍內進行,此時催化劑活性最大,所以,將SCR反應器布置在鍋爐省煤器與空氣預熱器之間。必須注意的是,催化劑能夠長期承受的溫度不得高于430 ℃,短期承受的溫度不得高于450 ℃,超過該限值,會導致催化劑燒結。

  物質的量比n (NH3 ) / n (NOx )的影響物質的量比n (NH3 ) / n (NOx )對脫硝裝置脫硝效率的影響 。在300 ℃下,脫硝率隨物質的量比n (NH3 ) /n (NOx )的增加而增加,物質的量比n (NH3 ) / n (NOx ) 小于0. 8時,其影響更明顯,幾乎呈線性正比關系。該結果說明:若NH3 投入量偏低,脫硝率受到限制; 若NH3 投入量超過需要量,NH3 氧化等副反應的反應速率將增大,如SO2 氧化生成SO3 ,在低溫條件下 SO3 與過量的氨反應生成NH4HSO4。NH4HSO4 會附著在催化劑或空預器冷段換熱元件表面上,導致脫硝效率降低或空預器堵塞。氨的過量和逃逸取決于物質的量比n (NH3 ) / n (NOx )、工況條件和催化劑的活性用量(工程設計氨逃逸不大于0. 0003%, SO2 氧化生成SO3 的轉化率≤1%)。氨的逃逸率增加,在降低脫硝率的同時,也增加了凈化煙氣中未轉化NH3 的排放濃度,進而造成二次污染。

  接觸時間對脫硝裝置脫硝率的影響在300 ℃溫度和物質的量比n (NH3 ) / n (NOx ) 為1的條件下,脫硝率隨反應氣與催化劑的接觸時間t的增加而迅速增加; t增至200ms左右時,脫硝率達到最大值,隨后脫硝率下降。這主要是由于反應氣體與催化劑的接觸時間增加,有利于反應氣體在催化劑微孔內的擴散、吸附、反應和產物氣的解吸、擴散,從而使脫硝率提高;但若接觸時間過長, NH3 氧化反應開始發生,使脫硝率下降。

  催化劑中V2O5 的質量分數對脫硝裝置脫硝率的影響催化劑中V2O5 的質量分數低于6. 6%時,隨 V2O5 質量分數的增加,催化效率增加,脫硝率提高; 當V2O5 的質量分數超過6. 6%時,催化效率反而下降。這主要是由于V2O5 在載體TiO2 上的分布不同造成的: 當V2O5的質量分數為1. 4% ~4. 5%時, V2O5 均勻分布于TiO2 載體上,且以等軸聚合的V 基形式存在;當V2O5 的質量分數為6. 6%時, V2O5 在載體TiO2 上形成新的結晶區(V2O5 結晶區) ,從而降低了催化劑的活性。

  催化劑的結構類型和用量對脫硝裝置脫硝效率的影響該項目采用蜂窩式催化劑,其特點為表面積大、體積小、機械強度大、阻力較大。煙氣組成成分(如粉塵濃度、粉塵顆粒尺寸、堿性金屬和重金屬等)的含量是影響催化劑選型的主要參數。

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