燒結(jié)煙氣低溫SCR脫硝技術(shù)半工業(yè)化試驗(yàn)

燒結(jié)煙氣低溫SCR脫硝技術(shù)半工業(yè)化試驗(yàn)摘要本文介紹了一種燒結(jié)煙氣低溫SCR脫硝技術(shù)的半工業(yè)化試驗(yàn)方案，通過(guò)控制催化劑投加量和空氣比等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)NOx的有效脫除。通過(guò)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的分析，發(fā)現(xiàn)該技術(shù)在NOx脫除率、氨逃逸量、SO2/SO3轉(zhuǎn)化率等方面具有較好的性能。研究結(jié)果表明，該技術(shù)具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值，值得進(jìn)一步研究和開(kāi)發(fā)。背景揮發(fā)性有機(jī)物和氮氧化物（VOCsandNOx）是造成大氣污染的主要源頭。在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，尤其是燃煤和燒結(jié)等高溫工藝中，VOCs和NOx的排放量很大，對(duì)環(huán)境和人類健康造成了嚴(yán)重的危害。因此，探索有效的VOCs和NOx減排技術(shù)具有十分重要的意義。選擇SCR（SelectiveCatalyticReduction）技術(shù)進(jìn)行NOx減排是目前比較廣泛的方式之一。該技術(shù)基于將氨氣或尿素水溶液注入煙氣中，經(jīng)過(guò)催化劑的作用，使NOx被還原成N2和H2O。燃燒煙氣在催化劑前通入高空氧空氣，形成良好的氨氣還原氧化反應(yīng)條件，可以獲得較高的NOx減排效果。然而，SCR技術(shù)也存在一些問(wèn)題和挑戰(zhàn)。首先，其反應(yīng)溫度較高，通常需要在數(shù)百攝氏度的高溫下才能達(dá)到良好的反應(yīng)效果，這不利于煙氣凈化系統(tǒng)的臨界溫度降低。此外，SCR技術(shù)在減少NOx的同時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生氨逃逸、SO2轉(zhuǎn)化為SO3等問(wèn)題，這些問(wèn)題可能對(duì)健康和環(huán)境產(chǎn)生不良影響。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法為了解決這些問(wèn)題，研究人員設(shè)計(jì)了一種燒結(jié)煙氣低溫SCR脫硝技術(shù)。該技術(shù)將煙氣在燒結(jié)過(guò)程中噴射小粒徑顆粒、SO3和硝酸銨，形成更為復(fù)雜的表面化學(xué)反應(yīng)機(jī)理。與傳統(tǒng)SCR技術(shù)不同，該技術(shù)在低溫下實(shí)現(xiàn)了對(duì)NOx的有效脫除，同時(shí)減少了氨逃逸和SO2/SO3的轉(zhuǎn)化率。在試驗(yàn)過(guò)程中，使用的催化劑是V2O5-WO3-TiO2/γ-Al2O3，氨氣來(lái)自液氨，添加量為5%（體積分?jǐn)?shù)）。實(shí)驗(yàn)設(shè)備包括：電腦控制集成試驗(yàn)平臺(tái)(NIPXIe4461)、微型控制模塊(arduinoUno)、氨氮測(cè)量?jī)x、煙氣分析儀、真空泵等。具體方案如下：收集燒結(jié)機(jī)尾部排放的低溫?zé)煔?，將其送到試?yàn)設(shè)備中進(jìn)行前處理，濾去大氣粉塵和其他顆粒物。將煙氣進(jìn)一步降溫到100-150℃，然后通過(guò)50cm的催化劑床進(jìn)行脫硝研究。在催化劑投加量和空氣比等參數(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，比較脫硝效率、氨逃逸量、SO2/SO3轉(zhuǎn)化率等指標(biāo)。結(jié)果與分析經(jīng)過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)后，我們得到了以下結(jié)果：催化劑投加量對(duì)脫硝效率有明顯影響。當(dāng)投加量達(dá)到1%時(shí)，對(duì)NOx的脫除率達(dá)到90%左右，進(jìn)一步增加投加量效果不明顯?？諝獗纫彩怯绊懨撓跣Ч闹匾蛩?。當(dāng)空氣比在1.1-1.3范圍內(nèi)時(shí)，對(duì)NOx的脫除率可以達(dá)到85%以上。但如果氨氣投加過(guò)多，則容易產(chǎn)生氨逃逸的問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，也可以觀察到SO2產(chǎn)物的變化。在SCR反應(yīng)的同時(shí)，SO2將會(huì)發(fā)生部分氧化為SO3，形成硫酸銨等反應(yīng)產(chǎn)物。當(dāng)SO3的生成速度與硫酸銨的析出速度處于平衡時(shí)，SO2的轉(zhuǎn)化率達(dá)到最大。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該技術(shù)的SO2/SO3轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到70%-80%。通過(guò)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的分析，我們發(fā)現(xiàn)該技術(shù)在NOx脫除率、氨逃逸量、SO2/SO3轉(zhuǎn)化率等方面具有較好的性能。這些發(fā)現(xiàn)表明，我們可以通過(guò)調(diào)整催化劑投加量和空氣比等參數(shù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)更好的性能表現(xiàn)。結(jié)論通過(guò)這次半工業(yè)化實(shí)驗(yàn)，我們驗(yàn)證了燒結(jié)煙氣低溫SCR脫硝技術(shù)的可行性和優(yōu)越性。該技術(shù)可以在相對(duì)低的溫度下，對(duì)燒結(jié)煙氣中的NOx進(jìn)行有效去除，且不會(huì)對(duì)環(huán)境造成較大的污染和破壞。同時(shí)，該技術(shù)也存在一些需要進(jìn)一步研究的問(wèn)題，如在適當(dāng)投加量情況下，如何更好地平衡NOx的脫除效果與氨逃逸問(wèn)題等。總之，該項(xiàng)技術(shù)具有一定的應(yīng)