Tillämpning av rökgasdenitrifieringsteknik i metallurgisk industri: jämförelse av SCR- och SNCR-teknologier
2024-07-25
Järn- och stålindustrin är en viktig del av den nationella ekonomin och utgör en oumbärlig materiell grund för landets och dess folks liv. Men med den ständiga ökningen av järn- och stålproduktionen blir problemet med avgasutsläpp mer och mer allvarligt. De rökgaser som uppstår under stålproduktionsprocessen förorenar atmosfären i viss utsträckning. Bland dem är kväveoxider (NOx) en av de främsta föroreningarna som skadar människors hälsa och miljön. Därför är avgasrening inom den metallurgiska industrin särskilt viktig. Rökgasdenitrifieringsteknik är ett av de effektiva sätten att kontrollera NOx i avfallsgaserna från den metallurgiska industrin, selektiv katalytisk reduktion (SCR) och selektiv icke-katalytisk reduktion (SNCR) är för närvarande den främsta av de två denitrifieringsteknikerna, som spelar en nyckelroll i den metallurgiska industrin vid behandling av rökgaser.
Översikt över rökgasdenitrifieringsteknik
Rökgasdenitrifieringsteknik är processen att omvandla kväveoxider i rökgaser till ofarliga ämnen med hjälp av kemiska reaktioner eller fysikaliska metoder. Enligt olika processprinciper kan rökgasdenitrifieringstekniker delas in i tre kategorier: torr, halvtorr och våt. Bland dem använder torr denitrifikation huvudsakligen katalysatorer för att främja reaktionen mellan NOx och reduktionsmedel (som ammoniak, urea, etc.); halvtorr denitrifiering tillför lämplig mängd vatten baserat på den torra metoden för att förbättra reaktionseffektiviteten; och våt denitrifiering innebär att NOx omvandlas till ofarliga ämnen genom en vätskefasreaktion.
Teknik för selektiv katalytisk reduktion (SCR).
l Princip
SCR-teknologin använder reduktionsmedel som ammoniak (NH3) för att selektivt reagera kemiskt med NOx under påverkan av en katalysator för att producera ofarligt kväve (N2) och vatten (H2O). Närvaron av en katalysator sänker reaktionstemperaturen och ökar reaktionshastigheten, vilket resulterar i en signifikant ökning av denitrifieringseffektiviteten.
lAnsökan
I den metallurgiska industrin används SCR-teknik vanligtvis för att behandla avgaser med hög temperatur, högt damm och hög svavelhalt. Eftersom katalysatorn har vissa temperatur- och dammkrav är förbehandling av avgaserna, såsom kylning och dammavlägsning, nödvändig. Dessutom kan SCR-teknik kombineras med avsvavlingsteknik för att uppnå omfattande avsvavling och denitrifiering.
l Funktioner
(1) Hög denitrifieringseffektivitet: Under lämpliga reaktionsförhållanden kan denitrifieringseffektiviteten för SCR-teknologi nå mer än 90 %.
(2) Strikta krav på avgasförhållanden: Katalysatorns aktivitet och livslängd påverkas av temperatur, dammhalt och andra faktorer, så strikt förbehandling av avgaserna krävs.
(3) Högre investerings- och driftskostnader: behovet av att använda katalysatorer och reduktionsmedel, liksom komplexiteten i utrustningskonstruktionen, vilket leder till relativt höga investerings- och driftskostnader.
Teknik för selektiv icke-katalytisk reduktion (SNCR).
Princip
SNCR-teknologin använder reduktionsmedel som urea eller ammoniak för att selektivt reagera kemiskt med NOx för att producera ofarligt kväve och vatten utan katalysator. Reaktionen sker vanligtvis under höga temperaturer, så det kallas också högtemperaturdenitrifieringsteknik.
lAnsökan
Inom den metallurgiska industrin är SNCR-tekniken lämplig för behandling av låg- och medeltemperaturgaser. Eftersom ingen katalysator krävs är temperaturen och dammhalten i avgaserna relativt låga. SNCR-teknik kombineras vanligtvis med avgassystem av pannor, värmare och annan utrustning för att realisera denitrifieringsbehandling av avgaser.
lFunktioner
(1) Måttlig denitrifieringseffektivitet: Under lämpliga reaktionsförhållanden kan denitrifieringseffektiviteten för SNCR-teknologi nå 60-80%.
(2) Lägre avgasvillkor: På grund av frånvaron av en katalysator är temperaturen och dammhalten i avgaserna relativt låga.
(3) Lägre investerings- och driftskostnader: Eftersom det inte finns något behov av en katalysator och komplex utrustningsdesign, resulterar detta i relativt låga investerings- och driftskostnader.
Jämförelse av SCR- och SNCR-teknologier
l Denitrifieringseffektivitet: Denitrifieringseffektiviteten för SCR-teknik är högre än den för SNCR-teknik, den förra kan nå mer än 90%, den senare 60%-80%.
l enligt kraven för avgasförhållanden: SCR-teknik har högre krav på avgastemperatur och dammhalt och kräver strikt förbehandling; och SNCR-tekniken kräver mindre när det gäller avgaser.
l Investerings- och driftskostnader: Investerings- och driftskostnaderna för SCR-teknik är högre än för SNCR-teknik, främst på grund av användningen av katalysatorer och reduktionsmedel och utrustningens komplexa struktur.
Tillämpningsområde: SCR-tekniken är lämplig för behandling av avgaser med hög temperatur, hög damm och hög svavelhalt; medan SNCR-tekniken är lämplig för behandling av låg- och medeltemperaturavgaser.
SCR-tekniken har egenskaper som mogen teknologi, hög denitrifieringseffektivitet, stabil drift, ingen sekundär förorening etc. SCR-teknik väljs vanligtvis när denitrifieringseffektiviteten måste vara större än 70 %. Effektiviteten för denitrifiering med SCR-teknik kan vara mer än 90 %.
Denitrifieringseffektiviteten för SNCR vid förbränning av pulveriserat kol är vanligtvis 40~50%, och denitrifieringseffektiviteten i cirkulerande fluidiserad bädd är vanligtvis 50~70%.
