工业窑炉烟气脱硫脱硝技术展望——介绍下尿素水溶液一步法脱硫脱硝技术

        在传统成熟的氨法脱硫、尿素水溶液湿法脱硝新技术及其他相关单元技术的基础上，深入研究总结、根据氨水脱硫、尿素水溶液脱硝的反应机理，科学优化调整工艺流程，对塔内构件布局进行反复的优化设计，在保持高脱硫效率（不低于99%）的基础上，大幅度提高了脱硝（不低于90%），把多功能综合塔的效能发挥到了极致，使洗涤脱硝、吸收脱硫、蒸发浓缩、氧化转化各段的作用，得到了充分的发挥，最大限度的降低了装置投资和运行费用。
        尿素水溶液湿法脱硝技术，是基于NO在烟气温度低于200°C后，氧化速度呈现几何级数的加快，生成易溶于水的HNO2，以及尿素水溶液可以与NOx溶于水后产生的HNO2发生快速反应进而直接反应生成N2和H2O，少部分也可能生成xiao酸an。

        将氨法脱硫、尿素脱硝单元技术整合为一后，尿素脱硝排放的废液可以作为氨法脱硫的补充原料，物尽其用。跟传统的SNCR高温脱硝、SCR中温脱硝以及SCR低温脱硝等相比，对用水要求、炉后烟气余热回收率、系统水电气（汽）等的消耗，都会有非常明显的正效益效果。因为是自然氧化，不需外加或制取氧化剂，跟臭氧、NaClO/NaClO2等已经工业化应用的强制氧化脱硝技术相比，运行费用也是显著降低，没有NaClO/NaClO2强制氧化法导致脱硫脱硝循环液中Cl-浓度的大幅度飙升，不会加快系统高Cl-浓度导致的材料腐蚀，也不会增加系统的废水排放量等。

　    对于窑炉烟气中SO2、NOx、烟尘的治理，传统方法通常分而治之：

　　脱硫技术路线方法上，有燃煤发电大机组上的石灰石石膏法，也有中小机组的电石渣石膏法、不需要配套强制氧化的双碱法、氧化镁法、副产农用化肥硫酸an的氨法及其他脱硫方法；

　　成熟的传统或成熟的脱硝方法，有1）炉膛尾部的喷氨非催化选择性还原法（SNCR)，该法适用于循环流化床锅炉的烟气脱硝。对于其他结构类型的燃煤锅炉，脱硝效率低，大机组通常不超过40%，小锅炉的效率甚至达不到20%，对于链条锅炉的脱硝效率更为地下。据报道，该法虽然有投资小，运行费用低（无催化剂购置和损耗），但降低了锅炉的热效率和相关部位设备的安全稳定运行，目前只能作为剩余寿命有限的准退役机组的比选方案；2）近年应用成熟的中温（极限温度不低于280°C，通常是350°C左右）催化选择性脱硝技术（SCR），因为机组限降负荷的原因，有些机组近脱硝反应器的温度常在320°C甚至280°C之下，造成脱硝效率严重下降，而无法达标排放；3）近年来，经过多家科研机构的不懈努力，不低于180°C（根据烟气成分的不同，个别甚至允许低至130°C）的宽温型（200~470°C）低温催化的SCR脱硝技术已经在国内获得了推广应用，脱硝效率个别的使用初期甚至可以达到90%以上。有些项目，比如钢铁厂的烧结气，因为烟气温度太低，还需要在催化脱硝反应器之前，增设烟气升温换热器，认为增加了生产成本。

       2016年以来，国家环保部及各省环保主管部门相继出台了烟气超低排放的指标要求。300MW以上机组在脱硫塔顶加装了管束式高效除雾除尘一体化组件，对入塔烟气的尘含量有较为严格要求（30~10mg/Nm3以下)；中小窑炉的在脱硫塔顶加装湿法静电除尘组件后，也能达到超低排放的要求，不过，投资和运行维护费用相对较高。

能否详细介绍一下尿素水溶液湿法脱硝技术使用中的操作指标及在用厂家？

心汁 发表于 2019-2-14 11:20
能否详细介绍一下尿素水溶液湿法脱硝技术使用中的操作指标及在用厂家？

脱硝这块主要工艺指标是尿素浓度，不宜过低。还有就是为了确保排放指标，必要时会补充微量的活性剂和氧化剂。通常在原始设计时，已经考虑到NO的必要氧化度。相比于烟气中的NO浓度，O2是几十甚至近百倍的过量的，氧化率是完全可以得到保证的。机理本身并不像湿法脱硫那样，亚硫酸盐要达到较高的氧化率。

至于用户，目前还在考虑选定中

心汁 发表于 2019-2-14 11:20
能否详细介绍一下尿素水溶液湿法脱硝技术使用中的操作指标及在用厂家？

现在正在建设中 ，窑炉NOx处理  SCR项目

么么_EMFR 发表于 2019-2-15 12:55
现在正在建设中 ，窑炉NOx处理  SCR项目

请问你们氮氧化物处理是请哪家单位设计的

么么_EMFR 发表于 2019-2-15 12:55
现在正在建设中 ，窑炉NOx处理  SCR项目

贵公司的这个窑炉烟气温度，能直接达到SCR的催化反应温度范围么

Mr.张_KWCF 发表于 2019-2-15 13:44
请问你们氮氧化物处理是请哪家单位设计的

是请上海河图设计院设计的，

newsdom 发表于 2019-2-15 15:02
贵公司的这个窑炉烟气温度，能直接达到SCR的催化反应温度范围么

温度基本能达到，反应器前的电热器能更稳定的控制烟气温度

么么_EMFR 发表于 2019-2-18 07:57
温度基本能达到，反应器前的电热器能更稳定的控制烟气温度

采取一切手段，稳定生产压倒一切，不过，烟气还需加热调温，也是这个所谓低温SCR的经济性缺陷之一吧

newsdom 发表于 2019-2-18 09:27
采取一切手段，稳定生产压倒一切，不过，烟气还需加热调温，也是这个所谓低温SCR的经济性缺陷之一吧

电加热器温度设定在200℃左右，一个是为了防止烟气凝水，还要考虑低温脱硝催化剂的性质保证最佳温度。

只要建成投产运行正常，就皆大欢喜。歪理邪说、搭车而来的荒唐观点（影响工业烟气露点温度高低的因素，到底有哪些，其实是容易说清楚的），就让它随风而去吧

和谐世界，天下一家

目前常规成熟的脱硝技术，跟尿素水溶液湿法脱硝技术相比，主要有以下经济性方面的不足：
1、跟只适应于循环流化床锅炉的SNCR非催化高温脱硝技术相比，不需要消耗除盐水、压缩空气，也就不存在因为带入窑炉出口的烟气系统，因为降低了烟气温度而导致的烟气余热回收热效率的降低，也就是增加了窑炉系统的燃料消耗；
2、跟SCR中温（~300°C）催化脱硝技术相比，后者因为脱硝原料的不同有所差异，缺点也是更明显，催化剂寿命不足3年就需换新，形成了固废需要处理；液氨或氨水的气化（汽化）、尿素高温水解或热解制氨等，都是耗费大量热能的过程。生产过程中，因为反应器处于高灰分烟气脱硝过程，需要根据工况定时或及时的进行过热蒸汽或空气炮的吹灰操作。这一切，都导致脱硝过程运行费用比较高企。
3、跟SCR中温（~180°C）催化脱硝技术相比，后者目前通常是要对温度不能满足催化活性的烟气，通过新补充的燃气燃烧来进行升温操作，同时配套的就是长流程的升降温换热设备，比如有报道的一个烧结气治理流程就是“半干法脱硫后烟气+GGH换热+烟气升温+低温SCR脱硝+GGH换热+引风机+烟囱排放”的工艺；
4、跟常低温的强制氧化NO脱硝联合脱硫技术相比，后者需要配套一套高耗电的臭氧制备系统或者用次氯酸钠/亚氯酸钠水溶液储存输送系统，来进行治理，这样对系统设备材料的抗氧化，提出了更高的要求。次氯酸钠/亚氯酸钠水溶液作为氧化剂，进入生产系统，增加了因为要控制系统氯离子浓度而大幅增加了系统废水排放处理量。

      近年，对于大气中污染物的超低排放治理，国家明显的通过法律法规加大了整治推进力度。本成套工艺结合目前成熟的单元技术，根据工业窑炉烟气的特点，形成了一整套占地少、投资省、运行费用低的全天候的终端（末端）治理技术，对于稳定窑炉生产系统的热效率，降低水电气燃料的耗费以及环保项目的运营费用，都具有极大的促进作用。

       尿素水溶液一步法湿法脱硝脱硫成套技术，充分利用了脱硝废液、烟气中的O2以及NO自身特别的理化特性，除了脱硝、脱硫综合效率高这一行业技术本身的共性需求外，与目前工业化的其他相比，具有以下优势：
      不需要消耗生产成本较高的脱盐水、压缩空气、电加热、过热蒸汽吹灰（或空气炮）、催化剂（失去活性后，就成了危险固废）、割裂省煤器塞入SCR脱硝工序、烟气温度偏低必须先强制升温（电加热或认为制造高温烟气提温）、臭氧或次氯酸钠/亚氯酸钠等。
    本成套技术以其投资省，运行费用低的显著优势，在同等有效的工业化技术中脱颖而出，从而具有极强的市场竞争力。

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最近，陆陆续续看到一些报道，SNCR、SCR脱硝技术近几年大量的推广应用，因为不可避免甚至大量的氨逃逸而导致产生的硫酸氢铵结晶堵塞空预器设备或烟道问题。最近看到又有氯化铵结晶堵塞问题。还有氨逃逸进入石膏法脱硫系统，而导致石膏难以结晶，进而导致脱水石膏含水量长期跑高，发生长期在15%左右的事情。也有因为原料石灰石杂质高，而导致的系统磨损加快的问题等。还有因为系统无法维持水平衡，而导致废水排放量加大，造成废水处理系统超负荷运行问题，或者除雾器因为无奈减少冲洗次数而导致的除雾器堵塞、效率下降，烟尘排放超标等

综合所述，都促使加大新成套技术的研发推广，成为了必然。

NOx以NO为主，NO是不溶于水的，高价态NOx才能溶于水，如何氧化NO成高价态？

HNO2是怎么生成的？

xzm881122 发表于 2019-3-13 16:53
NOx以NO为主，NO是不溶于水的，高价态NOx才能溶于水，如何氧化NO成高价态？

找本工业硝酸生产工艺方面的书，拜读下，就都明白了

xzm881122 发表于 2019-3-13 16:54
HNO2是怎么生成的？

找本工业硝酸生产工艺方面的书，拜读下，就都明白了

xzm881122 发表于 2019-3-13 16:53
NOx以NO为主，NO是不溶于水的，高价态NOx才能溶于水，如何氧化NO成高价态？

简而言之吧：
NO的化学特性，是随着温度的降低，被烟气中的O2氧化速度加快，跟一般绝大多数的物质的化学特性是相反的。
NO氧化率低时，主要是NO跟NO2生成不稳定N2O3,溶于水就生成了不稳定的HNO2。当氧化率超过50%后，氧化率越高，3个NO2分子就溶于水，生成了2个HNO3和1个NO。
基本上就是这样吧