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浅析影响脱硝装置效率的主要因素有哪些
浅析影响脱硝装置效率的主要因素有哪些
新闻出处:   2014-12-02 11:44:52

  影响脱硝装置效率的主要因素SCR系统影响脱硝装置脱硝效率的主要因素包括烟气的温度、飞灰特性和颗粒尺寸、烟气流量、中毒反应、 NOx 的脱除率、物质的量比n (NH3 ) /n (NOx ) 、烟气中SOx 的浓度、压降、催化剂的结构类型和用量等。

  反应温度的影响反应温度对脱硝装置脱硝率有较大的影响,从厂家给出的反应曲线(如图1所示)可以看出,在300~400 ℃ 内(对中温触媒) ,随着反应温度的升高,脱硝装置脱硝率逐渐增加,升至400 ℃时,达到最大值( 90% ) ,随后脱硝装置脱硝率随温度的升高而下降。这主要是由于在SCR 过程中温度的影响存在2种趋势:一方面温度升高时脱硝反应速率增加,脱硝率升高;另一方面随温度升高,NH3 氧化反应加剧,使脱硝率下降。因此,最佳温度是这2种趋势对立统一的结果。脱硝反应一般在310~430 ℃范围内进行,此时催化剂活性最大,所以,将SCR反应器布置在锅炉省煤器与空气预热器之间。必须注意的是,催化剂能够长期承受的温度不得高于430 ℃,短期承受的温度不得高于450 ℃,超过该限值,会导致催化剂烧结。

  物质的量比n (NH3 ) / n (NOx )的影响物质的量比n (NH3 ) / n (NOx )对脱硝装置脱硝效率的影响 。在300 ℃下,脱硝率随物质的量比n (NH3 ) /n (NOx )的增加而增加,物质的量比n (NH3 ) / n (NOx ) 小于0. 8时,其影响更明显,几乎呈线性正比关系。该结果说明:若NH3 投入量偏低,脱硝率受到限制; 若NH3 投入量超过需要量,NH3 氧化等副反应的反应速率将增大,如SO2 氧化生成SO3 ,在低温条件下 SO3 与过量的氨反应生成NH4HSO4。NH4HSO4 会附着在催化剂或空预器冷段换热元件表面上,导致脱硝效率降低或空预器堵塞。氨的过量和逃逸取决于物质的量比n (NH3 ) / n (NOx )、工况条件和催化剂的活性用量(工程设计氨逃逸不大于0. 0003%, SO2 氧化生成SO3 的转化率≤1%)。氨的逃逸率增加,在降低脱硝率的同时,也增加了净化烟气中未转化NH3 的排放浓度,进而造成二次污染。

  接触时间对脱硝装置脱硝率的影响在300 ℃温度和物质的量比n (NH3 ) / n (NOx ) 为1的条件下,脱硝率随反应气与催化剂的接触时间t的增加而迅速增加; t增至200ms左右时,脱硝率达到最大值,随后脱硝率下降。这主要是由于反应气体与催化剂的接触时间增加,有利于反应气体在催化剂微孔内的扩散、吸附、反应和产物气的解吸、扩散,从而使脱硝率提高;但若接触时间过长, NH3 氧化反应开始发生,使脱硝率下降。

  催化剂中V2O5 的质量分数对脱硝装置脱硝率的影响催化剂中V2O5 的质量分数低于6. 6%时,随 V2O5 质量分数的增加,催化效率增加,脱硝率提高; 当V2O5 的质量分数超过6. 6%时,催化效率反而下降。这主要是由于V2O5 在载体TiO2 上的分布不同造成的: 当V2O5的质量分数为1. 4% ~4. 5%时, V2O5 均匀分布于TiO2 载体上,且以等轴聚合的V 基形式存在;当V2O5 的质量分数为6. 6%时, V2O5 在载体TiO2 上形成新的结晶区(V2O5 结晶区) ,从而降低了催化剂的活性。

  催化剂的结构类型和用量对脱硝装置脱硝效率的影响该项目采用蜂窝式催化剂,其特点为表面积大、体积小、机械强度大、阻力较大。烟气组成成分(如粉尘浓度、粉尘颗粒尺寸、碱性金属和重金属等)的含量是影响催化剂选型的主要参数。

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