SCR(選擇性催化還原)和SNCR(選擇性非催化還原)是兩種常用的煙氣脫硝技術(shù),主要用于降低燃煤電廠、工業(yè)鍋爐等排放的氮氧化物(NO?)。它們的異同點(diǎn)如下:
還原劑相同:
均使用氨(NH?)或尿素(CO(NH?)?)作為還原劑,將NO?還原為氮?dú)猓∟?)和水(H?O)。
目標(biāo)一致:
均用于減少煙氣中的NO?排放,滿足環(huán)保要求。
反應(yīng)原理相似:
核心反應(yīng)均為NO?與還原劑發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成無害的N?和H?O。
對(duì)比項(xiàng) | SCR | SNCR |
---|---|---|
催化作用 | 需要催化劑(如V?O?-WO?/TiO?) | 無需催化劑,依賴高溫下的自由基反應(yīng)。 |
反應(yīng)溫度 | 中低溫(300–400℃) | 高溫(850–1100℃) |
脫硝效率 | 高(80–90%以上) | 較低(30–70%) |
設(shè)備復(fù)雜性 | 復(fù)雜(需催化反應(yīng)器、吹灰系統(tǒng)等) | 簡(jiǎn)單(僅需噴射系統(tǒng)) |
投資與運(yùn)行成本 | 高(催化劑成本高,需定期更換) | 低(無催化劑,但還原劑用量大) |
適用場(chǎng)景 | 大型電廠、高排放標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目 | 中小型鍋爐、改造項(xiàng)目或低排放要求場(chǎng)景 |
氨逃逸風(fēng)險(xiǎn) | 較低(催化劑促進(jìn)充分反應(yīng)) | 較高(高溫區(qū)停留時(shí)間短,易未反應(yīng)完全) |
空間要求 | 需預(yù)留催化反應(yīng)器空間 | 僅需噴射裝置,空間需求小 |
SCR:適合排放標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格、長(zhǎng)期運(yùn)行的大型設(shè)施,盡管投資高,但效率穩(wěn)定。
SNCR:適合空間受限、預(yù)算有限的中小型項(xiàng)目,但對(duì)溫度窗口敏感,效率波動(dòng)較大。
兩種技術(shù)也可結(jié)合使用(如SNCR+SCR混合工藝),以平衡成本與效率。
來源:鍋爐燃燒過程中,燃料中的氮元素與空氣中的氧在高溫下反應(yīng)生成NO?(包括NO、NO?等),尤其是高溫燃燒時(shí)熱力型NO?顯著增加。
危害:NO?是大氣污染的主要成分之一,會(huì)導(dǎo)致酸雨、光化學(xué)煙霧,危害人體健康和生態(tài)環(huán)境。
原理:在催化劑(如V?O?-WO?/TiO?)作用下,向煙氣中噴入還原劑(氨水或尿素),將NO?還原為N?和H?O。
反應(yīng)溫度:通常為300-400℃(中高溫SCR)。
脫硝效率:可達(dá)80%-95%。
關(guān)鍵設(shè)備:
噴氨系統(tǒng)(AIG)
催化反應(yīng)器
催化劑層
優(yōu)點(diǎn):效率高,技術(shù)成熟。
缺點(diǎn):催化劑易中毒(如砷、堿金屬),需定期更換。
原理:在高溫區(qū)(900-1100℃)直接噴入還原劑(尿素或氨水),無催化劑參與反應(yīng)。
脫硝效率:約30%-70%。
優(yōu)點(diǎn):設(shè)備簡(jiǎn)單,投資低。
缺點(diǎn):效率較低,對(duì)溫度敏感,氨逃逸風(fēng)險(xiǎn)高。
原理:通過改進(jìn)燃燒方式(如分級(jí)燃燒、煙氣再循環(huán))減少NO?生成。
優(yōu)點(diǎn):無需額外化學(xué)藥劑,運(yùn)行成本低。
缺點(diǎn):脫硝效率有限(通常30%-50%),需與其他技術(shù)配合使用。
排放要求:根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)保標(biāo)準(zhǔn)選擇(如中國(guó)超低排放要求NO?<50mg/m3)。
鍋爐類型:煤粉爐、循環(huán)流化床(CFB)、燃?xì)忮仩t等適用技術(shù)不同。
經(jīng)濟(jì)性:SCR投資高但效率高,SNCR適合中小鍋爐改造。
空間限制:SCR需預(yù)留反應(yīng)器安裝空間。
催化劑管理:定期清灰、檢測(cè)活性,防止堵塞或失效。
氨逃逸控制:避免過量噴氨造成二次污染。
系統(tǒng)協(xié)同:與除塵(如電除塵)、脫硫(如濕法脫硫)設(shè)備配合運(yùn)行。
目前,市場(chǎng)上較為主流的煙氣脫硝技術(shù)如下:
選擇性催化還原(SCR):是目前市場(chǎng)上技術(shù)成熟、應(yīng)用廣泛用的脫硝技術(shù),通過在催化劑的作用下,使用氨或尿素作為還原劑將NOx還原為對(duì)大氣無害的氮?dú)夂退?。SCR技術(shù)脫硝效率較高,但投資和運(yùn)行成本也相對(duì)較高。
選擇性非催化還原(SNCR):與SCR相比,SNCR技術(shù)不需要催化劑,而是將還原劑(如氨水或尿素溶液)直接噴入爐膛內(nèi),利用高溫將NOx還原為氮?dú)夂退?。SNCR技術(shù)投資和運(yùn)行成本較低,但脫硝效率也相對(duì)較低,適合小容量鍋爐使用。
SNCR+SCR混合技術(shù):結(jié)合了SNCR和SCR技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),通過SNCR技術(shù)進(jìn)行初步脫硝,然后利用SCR技術(shù)進(jìn)一步提高脫硝效率。
低氮燃燒技術(shù):通過優(yōu)化燃燒過程來減少NOx的生成,例如通過分級(jí)燃燒或使用低氮燃燒器。
臭氧氧化脫硝技術(shù):通過臭氧將NOx氧化為易溶于水的形式,再通過洗滌塔進(jìn)行脫除,脫硝效率可達(dá)90%以上。
濕法脫硝技術(shù):包括堿液吸收法、酸吸收法、絡(luò)合吸收法、液相吸收還原法、微生物法、氧化吸收法等,通過不同的化學(xué)吸收劑來實(shí)現(xiàn)NOx的去除。
活性炭法多污染物協(xié)同控制技術(shù):利用活性炭吸附煙氣中的SO2和H2S等污染物,同時(shí)在活性炭表面還原NOx為氮?dú)狻?/p>
生物法煙氣脫硝技術(shù):利用微生物降解NOx,適用于中小規(guī)模煙氣脫硝。
低溫等離子體脫硝技術(shù):作為一種新興技術(shù),通過產(chǎn)生非平衡等離子體來分解NOx,具有反應(yīng)速度快、無二次污染等特點(diǎn)。
多效協(xié)同有機(jī)胺脫硝技術(shù):使用多效有機(jī)胺作為脫硝劑,適用于解決氨水或尿素用量大、脫硝效率低、氨逃逸嚴(yán)重等問題,脫硝效率高,綜合成本低。
其中,當(dāng)前市場(chǎng)上最為成熟且泛用性最廣的脫硝技術(shù)便是選擇性催化還原(SCR)技術(shù),而脫硝催化劑是SCR技術(shù)的核心部分,決定了SCR系統(tǒng)的脫硝效率和經(jīng)濟(jì)性,其建設(shè)成本占煙氣脫硝工程成本的20%以上,運(yùn)行成本占30%以上。
目前在非電行業(yè)市場(chǎng)的應(yīng)用包括鋼鐵、水泥、焦化、垃圾焚燒、生物質(zhì)發(fā)電、玻璃爐窯等諸多領(lǐng)域的脫硝正大力度推廣實(shí)施,新的脫硝技術(shù)以及新型催化劑在不斷的更新迭代。
河北誠(chéng)譽(yù)長(zhǎng)期以來專注于SNCR、SCR及SNCR+SCR脫硝技術(shù),在噴槍定位、霧場(chǎng)優(yōu)化、精準(zhǔn)噴氨、催化劑效率、還原劑利用率、系統(tǒng)節(jié)能控制方面等有豐富的經(jīng)驗(yàn),本著“節(jié)能低耗、降本增效”原則,為眾多排污企業(yè)達(dá)成“超低排放、低成本、低投入”的目標(biāo)。
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