煙氣脫氮技術，採用物理或化學方法以減少燃燒後煙氣中氮氧化物排放的技術措施。
基本介紹
- 中文名：煙氣脫氮技術
- 分類：乾法和濕法
對燃燒設備的氮氧化物排放要求較高時，一般需要採用煙氣脫氮來減少氮氧化物的排放。按反應體系的狀態，煙氣脫氮可分為乾法和濕法兩大類。乾法煙氣脫氮 主要包括採用催化劑促進氮氧化物還原反應的選擇性催化還原法、選擇性非催化還原法、電子束法和同時脫硫脫硝工藝等。選擇性催化還原法利用氨做還原劑，在300～400℃溫度範圍和一定的催化劑（鐵、釩、鉻、銅、鈷或鋁等金屬氧化物）作用下，將煙氣中的氮氧化物還原為無害的氮氣和水。選擇性是指氨優先與氮氧化物反應，而基本不與氧氣發生反應。其反應機理為：8NH3+6NO2湡7N2+12H2O4NH3+6NO湡5N2+6H2O當氮/二氧化氮的摩爾比保持為0.85～1.0的噴射速度時，系統的氮氧化物理論脫除率可達85%～95%。選擇性催化還原系統具有以下特點：①還原劑基本不與氧氣發生反應，減少了氨的消耗量，降低了反應熱；②可選擇催化劑的範圍廣，既可選擇鉑、鈀等金屬催化劑，也可選擇鐵、錳、銅和鉻等金屬氧化物催化劑；③還原劑比較容易獲得。選擇性催化還原法是當前西歐和日本廣泛採用的煙氣脫硝技術。選擇性非催化還原法是在煙氣高溫區加入氨或尿素，不用催化劑就可迅速地與氮氧化物反應生成氮氣和水。方法的關鍵是使還原劑與煙氣快速充分混合，並具有足夠的反應時間（約0.2秒）以及在900～1500℃的溫度區噴入還原劑。選擇性非催化還原法脫氮率不高，一般在50%左右，最高可達80%。但由於系統無需催化劑，因此設備運行費用低。這一技術在美國和歐洲日益受到重視。但與上法一樣，都存在著氨泄漏和硫酸氫銨的沉積和腐蝕問題。同時脫硫脫硝工藝包括SOx—NOx—ROx—BOx（SNRB）聯合控制工藝、電子束法、低溫電漿法、固體吸收/再生法等。它們能產生乾燥的固態產物，利於電除塵器或布袋除塵器收集，並能達到90%以上的脫硫脫硝率。此工藝受到世界各國的普遍重視。濕法煙氣脫氮 一氧化氮通過與氧化劑臭氧、二氧化氯或高錳酸鉀反應，氧化生成二氧化氮，二氧化氮被水或鹼性溶液吸收除去。當採用高錳酸鉀吸收氮氧化物時，可將氮氧化合物固定為硝酸鉀，其反應機理如下：KMnO4+NO湡KNO3+MnO2↓KMnO4+2KOH+3NO2湡3KNO3+MnO2↓+H2O2KMnO4+3SO2+4KOH湡3K2SO4+2MnO2+2H2O反應生成的二氧化錳可從沉澱中分離出來，副產品硝酸鉀可做化肥，脫硝率可高達90%～95%，而且還可同時脫硫。但高錳酸鉀價格昂貴，使運行成本過高，而且需要增加廢水處理系統以防止水的二次污染。在燃煤鍋爐已安裝的濕式煙氣脫硫裝置上，對系統進行適當改造或調整運行條件，也可將煙氣中的氮氧化物在洗滌過程中除去。如在由生石灰、消石灰和微粒碳酸鈣製成的吸收液中，加入少量硫酸將吸收液的pH值調整到4～4.5，則在洗滌反應塔內會發生如下脫氮反應：Ca(OH)2+SO2湡CaSO3+H2OCaSO3+SO2+H2O湡Ca(HSO3)2NO+2Ca(HSO3)2+H2O湡1/2N2+2CaSO4·2H2O+2SO2NO2+2Ca(HSO3)2+2H2O湡1/2N2+2CaSO4·2H2O+2SO2濕法煙氣脫氮可以達到90%以上的脫氮效率，但其系統複雜，耗水量大並產生二次污染，因此在燃煤電站鍋爐上較少使用。
