循环流化床喷射混合还原剂的脱硝反应试验研究

随着大气污染形势日趋严峻,控制NOx排放的相关环保标准也日益严格。选择性非催化还原技术(SNCR)可以有效降低NOx排放,但受限于反应温度窗口狭窄,在流化床中的脱硝效率有限。研究表明H2、碳氢化合物和CO作为添加剂时,可以拓宽SNCR的反应温度窗口,促使低温下的脱硝反应得以进行;但在循环流化床热态试验系统上,鲜有使用工业副产品如煤气化合成气作为添加剂,分析H2、碳氢化合物和CO共存时对SNCR产生的影响效果。为了探究合成气与氨构成的混合还原剂对脱硝反应的影响,在循环流化床热态试验系统上,对比了合成气与氨水构成的混合还原剂和氨水的脱硝效果,同时考虑了反应温度、NSR、添加剂浓度、添加剂喷射位置等影响因素。结果表明:在840℃低温下,使用氨还原剂的SNCR反应已经失效,还会增加NOx排放量。混合还原剂可大幅提高低温区的脱硝效率,添加合成气能促使SNCR反应在此较低温度下进行。840℃时,脱硝效率从0提升至44%～62%。在氨氮摩尔比较低的情况下,如NSR=0.5或1.0、合成气为120×10-6时,合成气喷射位置的不同对NOx排放量影响不大;但当氨过量时(NSR1.0),将合成气喷射至分离器前温度较低的烟气管道中,能增强氨的选择性,进一步降低NOx排放量。当NSR=1.5时,NOx的排放量达到了最低101～110 mg/m3,相比炉膛出口处喷射降低了约60 mg/m3。独立喷射氨水与合成气使其在炉内混合的方式,比氨气与合成气预混后喷射方式好,NOx排放量会降低60 mg/m3左右。合成气添加剂与氨存在很强的相互协同、相互促进作用,合成气可以提高氨还原剂的选择性。     

循环流化床锅炉SNCR反应机理与脱硝特性数值模拟

为验证SNCR反应简化机理的准确性,将SNCR反应的复杂机理与两步简化机理进行化学动力学对比计算分析,结果表明,在920~1 040℃,2种机理对反应器出口NO和NH3体积分数的计算结果比较接近。利用Fluent软件结合两步简化机理进行数值模拟,结果表明,随着温度的升高,脱硝效率先增加后降低,在925℃左右达到最大值,而氨逃逸量持续降低;增加还原剂用量,最佳反应温度保持在925℃左右,脱硝效率和氨逃逸量都会提高,但脱硝效率的涨幅会逐渐降低,而氨逃逸的涨幅逐渐升高;提高烟气氧含量能使反应的温度窗口向低温方向移动,使氨逃逸量和脱硝效率同时降低。     

水泥窑炉烟气NOx减排技术及评述

燃煤在水泥窑炉中的燃烧产生有大量的NOx,排放烟气中NOx浓度可高达1?950 mg/m3。低氮燃烧、分级燃烧等过程减排技术,利用CO在高温条件下对NOx还原,可部分削减NOx,但过重的还原气氛对窑炉正常运行会产生不利的影响。SNCR技术,利用氨基还原剂在适宜温度条件下还原NOx,效率可达60%;进一步增加还原剂用量、提高脱硝效率,则会增加氨逃逸,导致大气环境氨污染。SCR技术,在较低的温度条件下,利用氨基还原剂脱硝,可以实现窑炉烟气NOx超低排放,基本避免氨逃逸。前述多项技术的耦合及各项技术优势的发挥,是水泥窑炉烟气脱硝的最佳技术路径组合。     

水泥脱硝系统性能分析及喷射方案优化

<正>"十二五"期间,大部分水泥熟料生产线均配置了SNCR脱硝系统,其基本原理是在分解炉及下游风管合适的温度区间(850~950℃)喷入还原剂(多为氨水),还原剂中的氨基与烟气中氮氧化物(NOx)反应,生成H2O和N2,达到去除烟气中NOx的目的。SNCR脱硝技术核心主要有两个方面:1选择合适的温度窗口,保证反应的温度;2选择合适的喷射方案,合理选取氨水喷射角度、覆盖面、雾化效果,使     

水泥窑SNCR烟气脱硝技术应用分析

本文介绍了湖州槐坎南方水泥有限公司5000t／d水泥窑炉SNCR烟气脱硝工程的应用实例,该脱硝系统采用纯尿素作为还原剂,将其稀释至相应浓度后喷入水泥窑分解炉内,热解后与NOx气体发生反应达到降低NOx排放浓度的目的。文中对调试期间不同数据进行分析得出,尿素溶液浓度为20％时,喷射流量适中且能获得较好的脱硝效率和较低的氨逃逸;分析得出在满足脱硝效率不低于60％时,尿素实际NSR值≥1．78,远远大于理论NSR值1．0;通过比较不同分解炉型的1号、2号线在不同喷射截面的数据得出,在温度窗口范围内,在获得相同脱硝效率时,喷射截面积越大,还原剂用量越大且氨逃逸量增加。脱硝装置投运后,对水泥窑尾用煤量影响不大,运行时应对喷射流量进行合理控制以降低影响。     

燃烧无烟煤水泥熟料生产线高效SNCR应用实例

T水泥厂100%燃烧无烟煤,自脱硝效果差,NOx初始排放浓度偏高,分解炉出口CO浓度较高,SNCR脱硝效率低。采取在分解炉炉膛的不同高度安装新型氨水喷射器,将氨水雾滴喷入烟气,加速氨水与NOx的混合;建立智能控制模型,动态调整烧成系统不同温度区间的喷氨量,降低喷氨总量;测试不同层喷枪脱硝效果,确定C6进出口为喷枪脱硝最佳喷射点等措施进行了改造,改造后,T水泥厂高效SNCR脱硝效率可达75%。对比了燃烧无烟煤和烟煤的脱硝效率,若将燃烧无烟煤调整为燃烧烟煤,则T水泥厂脱硝效率可进一步提升。     

SNCR脱硝特性的模拟及优化

对某台使用尿素为还原剂的100 t·h^-1循环流化床锅炉的SNCR性能进行了CFD数值模拟,分析了温度、氨氮摩尔比等影响因素对SNCR脱硝效率、氨泄漏以及N₂O浓度的影响规律。结果表明,SNCR最佳温度窗口的范围为850~1050℃,且随着氨氮比的增大,温度窗口范围变宽;随着温度的升高,氨逃逸量明显下降,当温度超过940℃后,氨逃逸量基本可以忽略不计,而N₂O的生成量则呈现出先增大后减少的趋势。随着氨氮摩尔比的增加,脱硝效率逐渐增大,980℃左右达到峰值;氨泄漏随氨氮摩尔比的增加而增大;N₂O浓度与脱硝效率呈正比关系,最大生成量约为30 μl·L^-1。     

CO含量对烟气选择性非催化还原反应的影响

分别以氨水和尿素溶液作为还原剂,在管式反应器上详细研究了CO含量对烟气SNCR（选择性非催化还原）脱硝性能的影响。结果表明,CO含量增加导致：（1）SNCR脱硝温度窗口和最佳脱硝温度向低温方向移动,同时脱硝温度窗口宽度变窄、最大脱硝效率降低,尤其是以氨水作为还原剂时更为突出;（2）N₂O排放的峰值升高;当以尿素溶液作还原剂时,N₂O排放温度窗口主要向低温方向扩展;当以氨水作还原剂时,N₂O排放温度窗口向低温和高温两个方向扩展;（3）NH₃及HNCO残留量曲线向低温方向移动。维持相同的φ（CO）/φ（urea）,氨氮比增加将导致最佳脱硝温度略微降低。氨氮比或氧含量的变化对NO_x、N₂O、NH₃及HNCO的排放趋势没有影响。     

SNCR脱硝系统对水泥窑生产能耗影响的实例分析

<正>SNCR脱硝技术是用氨水、尿素溶液等还原剂喷入分解炉内850~1 100℃的区域与烟气中NOx进行选择性非催化还原反应,将NOx转化成无污染的N2和H2O,从而达到降低NOx排放的目的。理论上,在分解炉内喷入液态还原剂后,还原剂中水分的蒸发会吸收一定的热量,而还原剂中氨基与烟气中NOx进行氧化还原反应会放出一定的热量,同时还原剂带入的水分和反应生成的气体(包括N2、H2O等)导致炉内烟气量     

气流床煤粉工业锅炉非催化还原脱硝试验

选择性非催化还原(SNCR)脱硝技术是燃煤工业锅炉领域重要的脱硝技术之一，目前电站锅炉SNC■脱硝效率普遍偏低，且工业锅炉SNCR应用研究较少。针对一台20 t/h气流床煤粉工业锅炉测量了炉膛温度以及不同喷枪位置和气液压力下炉膛出口的NO_x排放浓度，研究了气流床煤粉工业锅炉中SNCR的脱硝性能。结果表明，采用尿素进行脱硝反应的最佳温度窗口为790～850℃,最佳温度窗口位于炉膛中心截面附近，喷枪设置在炉膛侧壁中心优于炉膛顶部，喷枪插入深度和角度对脱硝效率的影响较小，喷枪位于最优位置时，脱硝效率可达87.2%,出口NO_x质量浓度为38 mg/m³,满足超低排放。喷枪流量随液压升高和气压降低而增大，气压大于液压时，喷枪雾化较好，整个扇面液滴分布较均匀，2.38≤氨氮物质的量比≤3.00时，液压越低，脱硝效率越高，0.30 MPa≤液压≤0.35 MPa, 0.29 MPa≤气压≤0.40 MPa时，SNCR脱硝效率较高，且氨逃逸较少。喷枪液滴雾化情况对脱硝效率的影响高于扇面角度。     

废水脱氮中好氧反硝化现象的研究

采用SBR工艺,对废水脱氮中的好氧反硝化现象进行了研究。试验工序为:缺氧搅拌3h、曝气8h、缺氧搅拌1.5h、沉淀1h、排水。当进水ρ(NH4+-N)为107mg/L,ρ(CODCr)为700mg/L时,好氧段NH4+-N的去除率达到53.3%,TN的去除占整个周期TN去除的71.23%,表明好氧反硝化现象对整个周期的脱氮起着主要的作用。     

反硝化脱氮工艺补充碳源选择与优化研究进展

碳源是制约生物脱氮效率的重要因素。我国城市污水碳源不足,需要考虑碳源补充提供反硝化电子供体,开发各种新型碳源作为生物反硝化脱氮工艺可选择的碳源,如工业废水、初沉污泥水解产物、植物秸秆等,或改变工艺优化系统碳源。结合国内外对于反硝化碳源补充的研究成果,对反硝化脱氮速率以及动力学的研究现状进行了综述,并对不同碳源的选择和优化进行了分析和总结。     

焦化废水生物脱氮研究进展

焦化废水是一种氨氮和有机物浓度较高的难生化降解的有机废水,作者系统地介绍了近年来国内外在焦化废水生物处理技术方面的研究进展,对最近开发的短程硝化反硝化、同时硝化反硝化以及厌氧氨氧化等生物脱氮的新理论和新工艺进行了简单的综述和讨论,并指出了这些新技术的特点和研究开发应用前景.     

异养硝化-好氧反硝化菌的脱氮性能研究进展

异养硝化-好氧反硝化(HN-AD)技术可在好氧的情况下同步去除水中的COD与总氮,其脱氮产物大多为无温室效应的氮气,脱氮过程中酸碱中和。然而实际废水成分复杂且水量水质不稳定,这使HN-AD技术的应用受到了限制。近年来不少学者针对不同的环境限制因子对HN-AD菌脱氮能力的影响进行了探索。为此,综述了近几年HN-AD菌在不同环境限制因子影响下的研究进展。     

含氰废水生物脱氮技术的应用

根据含氰废水生物脱氮装置的运行情况分析了生物脱氮反应中的硝化和反硝化特点、原理，对制约脱氮反应的硝化和反硝化的条件进行改进，在相同进水量的情况下，改进前，氨-氮合格率为27．5％，改进后，氨-氮合格率为89．5％。     

焦化废水生物脱氮技术研究进展

焦化废水是一种氨氮和有机物浓度较高的难生化降解的有机废水,本文介绍了近年来焦化废水生物脱氮处理技术的特点及研究进展,包括传统的硝化反硝化工艺及新型的短程硝化反硝化、同时硝化反硝化以及厌氧氨氧化工艺,最后指出目前生物脱氮研究的主要方向。     

工业废水反硝化技术研究进展

综述了不同电子供体的生物反硝化过程应用于工业含硝酸盐废水治理的可能性。异养反硝化是非常高效的生物脱氮技术,但用于对低C/N废水的处理时,需要外加碳源而增加运行成本,且外加碳源可能引起二次污染。自养反硝化工艺以硫、氢等作为电子供体,可有效降低运行成本,将是工业废水脱硝的主要处理方法。不管异养反硝化还是自养反硝化工艺,都需进一步开发新的反应器和优化运行条件来降低运行成本。     

好氧脱氮过程中脱氮途径的初探

采用SBR工艺处理氨氮废水，试验结果验证了好氧反硝化的存在，在好氧脱氮总量中按照氨氮→硝态氮(包括硝基氮和亚硝基氮，以NOx-N表示)→含氮气态物这一传统生物脱氮途径进行的仅占46．5％，在扣除生化合成反应所需氮素以及游离氨解析吹脱之外，尚有半数左右的氮在硝化过程中尚未形成NOx-N之前便已转化为不明物质而丢失。     

好氧反硝化菌的分析与研究

总结了近几年国内外研究者筛选鉴定的好氧反硝化茵,从生物学和环境两方面对好氧反硝化作用机理进行了详细的探讨,对好氧反硝化菌的主要影响因素进行分析,并总结了好氧反硝化菌的筛选鉴定方法,目前的应用方向,最后还提出了目前存在的问题及展望。     

基于ANAMMOX工艺基础上的DEAMOX新型生物脱氮工艺

反硝化氨氧化(DEAMOX)是指在自养反硝化条件下,以硫化物为电子供体,将硝酸盐还原成亚硝酸盐,然后发生以氨氮为电子供体,亚硝酸盐为电子受体的厌氧氨氧化反应。亚硝酸盐的产生和厌氧氨氧化在同一反应器内完成。综述了DEAMOX新型生物脱氮工艺的反应机理、脱氮效果及微生物特性。同时对该工艺的优势及应用前景进行了比较分析。