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氨水蒸发器在SCR脱硝装置上的运用

北极星环保网来源:《中国环保产业》作者:曾连辉2017/8/11 10:52:43我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:SCR脱硝 脱硝技术 SCR反应器

北极星环保网讯:概述了SCR脱硝法中常用的3种还原剂的优缺点,分析并提出了采用氨水作为SCR还原剂的优势;重点介绍了两种氨水蒸发器的原理、流程、控制要点以及在工程项目中的运用情况,并对两种蒸发器进行了简单比较,以供后续项目工艺路线的选择作参考。

SCR脱硝

关键词:选择性催化还原脱硝法;还原剂;氨水蒸汽蒸发器;氨水热风蒸发器

1概述

选择性催化还原法脱硝技术,即SCR法脱硝技术,作为当前烟气脱硝市场中主流的脱硝技术,具有脱硝效率高、NOx排放浓度低、氨逃逸浓度低、装置运行成熟、稳定等特点,在日益严格的环保标准下,具有极大的市场空间。在SCR法工艺路线选择中,最关键的是要根据具体的项目要求确定合适的还原剂。

2SCR脱硝还原剂的选择

SCR法常用的脱硝还原剂有液氨、尿素和氨水。

若采用液氨作为脱硝系统的还原剂,则优点是脱硝系统储罐容积可以较小,还原剂价格也最便宜;缺点是氨气有毒、易燃、易爆,储存的安全防护要求高,需要经相关消防、安监及质监等部门审批才能大量储存和使用;另外,若涉及重大危险源,每年需定期检验、评估。

若采用氨水作为脱硝系统的还原剂,氨水有刺激气味,易挥发和具弱碱性,有一定的操作安全要求,且还原剂综合单价比液氨高,但储存、处理、输送比液氨简单。

若采用尿素作为脱硝系统的还原剂,因尿素不易燃烧和爆炸,无色无味,运输、储存、使用比较简单安氨水蒸发器在SCR脱硝装置上的运用全;但是其综合单价比氨水高,且需要采用专用的尿素热解或尿素水解装置,一次投资费用较高。

通过以上分析,采用氨水作为SCR脱硝还原剂,具有一定优势,既可避免使用安全风险较大的液氨,也可以避免采用一次投资较大、运行成本较高的尿素。而无论采用氨水、液氨或尿素作为SCR还原剂,均需要将其转化为氨气,再进入SCR反应器内进行脱硝反应。氨水转化为氨气的关键设备就是氨水蒸发器,以下着重介绍了两种氨水蒸发器的原理、流程、控制要点以及在具体工程项目中的运用情况。

3氨水蒸发器选用

氨水蒸发一般采用全蒸发的方式,热源一般有两种,一种蒸汽,另一种锅炉二次热风。

3.1氨水蒸汽蒸发器

通过一定压力的饱和蒸汽,将20%的氨水蒸发成氨气/水蒸汽的混合气,再将该混合气氨浓度稀释至5%(v%)以下,通过喷氨格栅进入SCR反应器进行脱硝反应。主要工艺流程见图1。

SCR脱硝

图1氨水蒸汽蒸发器主要工艺流程

氨水蒸发器通过低压饱和蒸汽冷凝释放潜热对氨水进行加热蒸发,蒸汽通过管道进入蒸发器壳程,冷凝、放热、降温,与管程内的氨水进行换热,氨水吸热、升温、蒸发,变成氨气混合气,出蒸发器后送至SCR反应器,蒸汽冷凝水经过疏水后排放。

延伸阅读:

SCR脱硝技术氨逃逸率高的原因及治理

SCR反应器入口速度与氨分布不均匀性对脱硝性能的影响

全负荷脱硝氨逃逸率与SO3转化率的变化

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