選擇性非催化還原脫除氮氧化物的影響因素分析
摘要：進(jìn)行以NH3 作為還原劑的選擇性非催化還原(selectivenon-catalytic reduction，SNCR)轉(zhuǎn)化氮氧化物(NOx)的試驗(yàn)研
究？疾霺NCR 轉(zhuǎn)化NOx 的各影響因素：溫度，初始NH3和初始NOx 摩爾濃度的比值η，NOx 體積濃度，O2 體積濃度，停留時(shí)間等對(duì)NOx 轉(zhuǎn)化率的影響。結(jié)果表明在900-1050 ℃的溫度范圍內(nèi)，SNCR 可以得到較高的NOx 轉(zhuǎn)化率。并且在該溫度范圍內(nèi)，η值由0.8 變化到1.6 時(shí)，NOx 轉(zhuǎn)化率顯著增加。通過對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)理分析，對(duì)SNCR 轉(zhuǎn)化NOx 各因素的影響進(jìn)行了定量研究，得出NOx 轉(zhuǎn)化速率與各因素的關(guān)系方程。同時(shí)考察了H2O2 作為添加劑對(duì)SNCR 的影響，發(fā)現(xiàn)H2O2 作為添加劑能夠降低SNCR 對(duì)反應(yīng)溫度的要求，對(duì)NH3 的逃逸有抑制作用，并從機(jī)理上給予了解釋。
關(guān)鍵詞：選擇性非催化還原,氮氧化物轉(zhuǎn)化率,影響因素,H2O2
燃煤煙氣形成的氮氧化物排放是一個(gè)重要的污染源。目前使用較多的燃煤煙氣脫除NOx 技術(shù)主要包括選擇性催化還原(SCR)和選擇性非催化還原(SNCR)。選擇性催化還原技術(shù)脫氮效率高，應(yīng)用廣泛，但投資和運(yùn)行成本較高。選擇性非催化還原技術(shù)建設(shè)周期短、投資少、脫硝效率中等，比較適合中小型電廠鍋爐改造，因此成為一種有競爭力的煙氣脫硝技術(shù)。文獻(xiàn)以尿素為還原劑對(duì)SNCR轉(zhuǎn)化NOx 進(jìn)行了研究。文獻(xiàn)利用CHEMIKIN 軟件對(duì)SNCR 的影響因素進(jìn)行研究，探討了SNCR 脫硝過程的機(jī)理。由于SNCR 轉(zhuǎn)化NOx 過程僅在較窄的溫度范圍內(nèi)取得較好的效果，國外對(duì)拓寬SNCR反應(yīng)溫度范圍的添加劑進(jìn)行了大量的研究，文獻(xiàn)對(duì)碳酸鈉促進(jìn)SNCR轉(zhuǎn)化NOx過程進(jìn)行模型和動(dòng)力學(xué)研究，認(rèn)為微量碳酸鈉能夠明顯提高NOx 的轉(zhuǎn)化效果和拓寬SNCR 的溫度窗口，但碳酸鈉對(duì)后續(xù)的煙道有腐蝕作用，在實(shí)際應(yīng)用中有一定困難。本文擬以NH3 作為還原劑，對(duì)SNCR 反應(yīng)的影響因素如
溫度、初始NH3 和初始NOx 摩爾濃度的比值η、NOx的初始體積濃度(NOx)，O2 體積濃度(O2)、停留時(shí)間t 以及NH3 的逃逸進(jìn)行系統(tǒng)的試驗(yàn)研究，并結(jié)合反應(yīng)機(jī)理給予解釋。同時(shí)利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)各因素對(duì)反應(yīng)速率的影響進(jìn)行線性定量回歸分析。
添加劑的研究中，擬選取H2O2 為添加劑，研究其對(duì)SNCR 轉(zhuǎn)化NOx 的影響。
1 試驗(yàn)方法
2 結(jié)果和討論
2.1 溫度對(duì)NOx 轉(zhuǎn)化率的影響
2.2 η對(duì)NOx 轉(zhuǎn)化率的影響
2.3 NO 初始體積濃度對(duì)NOx 轉(zhuǎn)化率的影響
2.4 O2 含量對(duì)NOx 轉(zhuǎn)化率的影響
2.5 停留時(shí)間對(duì)NOx 轉(zhuǎn)化率的影響
2.6 添加劑H2O2 對(duì)NOx 轉(zhuǎn)化率的影響
3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)數(shù)理分析
4 結(jié)論
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