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NO +?1/2O2 ? NO2 (2)
(2) 快速型NOx根据碳氢燃料预混火焰轴向NO分布的实验结果,指出碳氢自由基(CHi)在燃烧过程中撞击空气中的 N2分子生成 HCN、NH、CN和 N等中间产物,这些中间产物再进一步氧化生成 NOx,称为快速型 NOx。快速型NOx中的氮虽然也是来自空气中的氮气,但是同热力型 NOx的生成机理却不相同,其主要生成路径入下图所示。
燃料型 NOx是指燃料中的氮化合物在燃烧过程中热分解后又氧化而的NOx。其主要生成路径如下图所示。由于 N-H键和 N-C键的远比 N≡N键要小得多,燃料型 NOx的生成要比热力型NOx容易得多,是生成NOx的*主要来源。
2.2现有主要脱硝技术比较分析 技术名称 | SCR | SNCR | 臭氧氧化法 |
还原剂 | NH3为主 | 氨水或尿素溶液 | O3 |
反应温度 | 300~400℃ | 850~1100℃ | 50-200℃ |
反应器 | 需要建设 | 不需要 | 不需要 |
脱硝效率 | 80-95% | 15-50% | 70~95% |
催化剂 | 需要,且定期 更换,价格贵 | 不需要 | 不需要 |
还原剂喷射位置 | 多选择于省煤器 与空气预热器之间 | 炉膛或炉膛出口 | 不需要 |
SO2/SO3转化 | 有 | 无 | 无 |
NH3逃逸 | 3~5ppm | 10~15ppm | 无 |
对燃烧设备影响 | NH3与 SO3易形 成 NH4HSO4, 造成堵塞或腐蚀 | 几乎没有影响 | 没有影响 |
系统压损 | 1000pa左右 | 无 | 无 |
是否需要吹灰 | 是 | 否 | 否 |
燃料影响 | 高灰分会磨耗 催化剂,碱金属氧化物会钝化催化剂(催化剂中毒) | 无 | 无 |
燃烧设备效率影响 | 降低热效率 | 无 | 无 |
煤焦油影响 | 煤焦油导致催化剂堵塞,并覆盖催化剂表面活性成分,造成催化剂失效 | 无 | 无 |
占地面积 | 大 | 小 | 小 |
投资 | 高 | 低 | 中等 |
运行费用 | 高 | 低 | 中等 |
我公司在臭氧同时脱硫脱硝过程中NO的氧化机理进行了研究,对臭氧在烟道的投放、布气方式、气相混合方式,温度控制影响、粉尘影响等做了全面的模拟实验,总结并构建出 O3与 NOX之间详细的化学反应机理,该机理比较复杂。在实际试验中,可根据低温条件下臭氧与 NO的关键反应进行研究。低温条件下,O3与 NO之间的关键氧化反应如下:
NO+O3→NO2+O2 (1)与气相中的其他化学物质如CO,SOx等相比,NOx可以很快地被氧化,这就使得NOx的氧化具有很高的选择性。因为气相中的 NOx被转化成溶于水溶液的离子化合物,这就使得氧化反应更加完全,从而不可逆地脱除NOx,而不产生二次污染。经过氧化反应,加入的臭氧和双氧水被反应所消耗,过量的臭氧和双氧水可以在喷淋塔中分解。除了 NOx之外,一些重金属,如汞及其他重金属污染物也同时被臭氧所氧化。烟气中高浓度的粉尘或固体颗粒物不会影响到NOx的脱除效率。
组合氧化脱硝可应用于:以煤、焦炭、褐煤为燃料的公用工程锅炉;以燃气、