选择性催化还原 (SCR) 是一种转换氧化氮的方式,该物质也称为 NOx。在燃烧煤炭、石油产品、天然气以及生活垃圾和工业生产的有害垃圾时,会产生污染,释放出废气。即便优化了燃烧,也会有大量 NOx(主要污染物之一)产生。氧化氮和空气中其他成分反应,生成臭氧,从而导致所谓的热雾。其他反应产物(例如硝酸)以酸雨的形式进入水中,渗入土壤。由此导致的硝酸盐累积对于人类、植物和动物都有不利影响。由于这些原因,几乎所有工业化国家/地区都制订了法律来限制氧化氮的排放。GEA 是清除 NOx 装置的全球领先者,开发并制造高效的脱氮系统,专门为客户的不同需求量身打造。氨溶液或尿素注入 SCR 的管道系统上游并立即蒸发掉。两个流体喷嘴(氨和压缩空气)用于喷射氨溶液。安装在氨喷射点管道系统下游的静态混合器系统确保将氨充分混合。气体和氨的混合物从顶部进入设备,并在底部水平排出。气体分布系统(破旋器)确保在装置的整个横截面上有充分的气体分布。因为装置底部存在催化剂床,因此氨和 NOX 之间的反应增强。
GEA - 清除 NOx 的领导者
在有催化剂存在时,于 250°C 到 380°C(570°F 到 716°F)的温度范围内发生还原。
主要化学反应有: |
4 NO + 4 NH3 + O2 -> 4 N2 + 6 H2O (1) |
6 NO2 + 8 NH3 -> 7 N2 + 12 H2O (2) |
催化剂床以断续的方式用压缩空气和蒸汽进行清洁(每 24 小时一次或多次)。一个斜臂在催化剂上方缓慢行进,确保充分清洁顶部表面和通道内部。
氨进给速率通过 NOX 出口的气体浓度来控制。化学反应的产物为氮气和水蒸汽,这二者是环境空气的天然成分,可排放到空气中。
采用了密封设计,确保减少氨泄漏。
水泥行业的 SCR 装置
为了减少水泥厂的氧化氮排放,通常通过在高气体温度下定量送入氨或尿素来应用选择性非催化还原流程 (SNCR)。但是该流程在 NOx 清除的效率上有限,并且氨的排放量(泄漏)相当高。因此 GEA 将先进的 SCR 技术搭配催化剂使用,由此将反应温度从大约 1000°C 降低至 230°C 到 400°C 的范围。可通过最小的氨泄漏来实现高还原率。GEA 优选低尘布置方式。
SCR 系统的优缺点
低尘 | 准低尘 | 高尘 | |
毒害风险 | ++ | - | - |
污垢风险 | + | + | - |
表面清洁频率 | ++ | + | -- |
必要的催化剂量 | + | + | - |
催化剂使用寿命 | ++ | - | - |
规格投资成本 | - | - | + |
规格运营成本 | + | + | -- |
典型低尘 SCR 参数: | |
温度 | 250 - 275°C |
含尘量 | 5 - 20 mg/Nm³ |
催化剂开口 | 3.5 - 5 毫米 |
催化剂层/无清洁设备 | 1 - 2 |
和其他布置方式相比,该 SCR 类型在生命周期(资本支出和运营支出)内显得更为有利。
面向玻璃行业的 SCR
在玻璃生产领域,GEA 提供专门设计的 SCR-DeNOx 装置,其特点为:
对于硒玻璃生产,必须考虑到特定程序
炼油厂中的流化床催化裂解 (FCC) 装置
炼油厂的复杂度各有不同;复杂度越高的炼油厂具有更多辅助转换功能,意味着他们可生产不同类型的石油产品。流化床催化裂解是一种辅助装置技术,主要从原油产生更轻的石油馏分物。在这方面,GEA 提供定制的气体清洁系统,其中包括特定废水处理装置。