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脱硝SCR液氨站改尿素制氨技术探讨

北极星环保网来源:化工管理 封琦君2019/4/22 9:59:12我要投稿

北极星环保网讯:近年来,由于尿素制氨比液氨法具有更高的安全性,在SCR脱硝新建或改造项目中,液氨站越来越多地被尿素制氨系统取代。本文以辽宁某电厂为例,探讨与对比了尿素热解与尿素催化水解两种尿素制氨技术。从电厂长期运行角度来说,尿素催化水解制氨法更具有经济性。

选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction,SCR)是目前脱硝最常用的技术手段,它应用广泛、效率高、技术成熟。

SCR常用的还原剂有三种,液氨、尿素和氨水。其中,氨水投资成本最高,液氨最低,且液氨法的脱硝运行成本也最低。因此,目前燃煤电厂投运的SCR烟气脱硝中常采用液氨作为还原剂。

但是,随着科技与社会的发展,安全生产更受重视,液氨泄露的危险因素逐渐成为还原剂选择时的重要考虑因素。而尿素作为无危险的制氨原料,可以被方便地运输、储存和使用。相应的,尿素热解制氨和尿素水解制氨技术就得到了更多的推广和应用。

由于国家要求在2020年之前对燃煤电厂全面实施超低排放和节能改造,其中氮氧化物排放浓度需满足不超过50mg/Nm3,各燃煤电厂先后进行了超低排放改造。

辽宁某电厂于2013年为3#、4#机组(2×350MW)配置了烟气脱硝系统,采用液氨作为SCR工艺还原剂。借此超低排放改造的契机,也为了进一步满足工厂安全生产的要求,该电厂决定将原液氨站拆除,改造为尿素制氨系统,为3#、4#机组烟气脱硝系统提供所需的还原剂氨。

1工艺介绍

1.1尿素热解制氨工艺

尿素热解制氨工艺,是从空预器处引出约1%总风量的锅炉一次风或二次风(约300℃)。在一次风或二次风压力低的情况下,需用高温风机输送。由于热解需要在约350~650℃下进行,一次风或二次风需再次经过电加热器的加热。经过加热后的热风温度达到热解需要的温度后,50%质量浓度的尿素溶液被喷入热解室进行热解。

尿素热解制氨工艺的反应如下:

QQ截图20190422095147.jpg

其基本原理如图1所示。

QQ截图20190422095138.jpg

图1尿素热解制氨工艺流程示意图

1.2尿素催化水解制氨工艺

尿素催化水解技术是在传统尿素水解工艺的基础上,提出的一种改进型尿素制氨技术。在催化剂的作用下,水解反应速率大幅提高。

尿素催化水解制氨工艺反应如下:

QQ截图20190422095131.jpg

延伸阅读:

火电厂烟气SCR脱硝尿素催化水解制氨技术研究

大型燃煤机组脱硝尿素水解工艺说明(含与尿素热解对比)

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