反應(yīng)原理

??? SCR的全稱為選擇性催化還原法(Selective Catalytic Reducation)。催化還原法是用氨或尿素之類的還原劑，在一定的溫度下通過催化劑的作用，還原廢氣中的NOx(NO、NO2)，將NOx轉(zhuǎn)化非污染元素分子氮(N2)，NOx與氨氣的反應(yīng)如下：

??? 4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O

??? 6NO2+8NH3→7N2+12H2O

??? SCR系統(tǒng)包括催化劑反應(yīng)器、還原劑制備系統(tǒng)、氨噴射系統(tǒng)及相關(guān)的測(cè)試控制系統(tǒng)。SCR工藝的核心裝置是催化劑和反應(yīng)器，有臥式和立式兩種布置方式，一般采用立式較多。

SCR反應(yīng)器本體

??? SCR反應(yīng)器本體依煙氣流向可分為噴氨段、混合段、均流段、反應(yīng)段。SCR脫硝效率與以下因素有關(guān)：催化劑質(zhì)量；反應(yīng)溫度；停留時(shí)間；氨氮比；氨氣與煙氣混合均勻程度；煙氣在SCR反應(yīng)器內(nèi)分布均勻程度。

??? 為達(dá)到較高的脫硝效率，設(shè)計(jì)每個(gè)功能段時(shí)必須考慮以上因素，每個(gè)環(huán)節(jié)均優(yōu)化設(shè)計(jì)。在本項(xiàng)目中，設(shè)計(jì)進(jìn)入SCR系統(tǒng)的煙氣溫度為300-400℃。

??? 立式SCR反應(yīng)器上方煙氣流向需要轉(zhuǎn)90&deg;角度，均流器前煙道不僅短，而且也有多個(gè)影響氣流的局部構(gòu)件。安裝均流器空間小，為使進(jìn)入催化劑層的煙氣分布均勻，均流器采用導(dǎo)流板加均流格柵板形式，導(dǎo)流板和格柵板依據(jù)CFD數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果進(jìn)行設(shè)計(jì)。保證進(jìn)入催化劑層的煙氣流速均勻程度&sigma;<0.2。

催化劑

??? 目前常用的催化劑形式主要為蜂窩式和板式。 蜂窩式是目前市場(chǎng)占有份額的催化劑形式，其特點(diǎn)是單位體積的催化劑活性高，達(dá)到相同脫硝效率所用的催化劑體積較小，適合灰分低于30g/m3，灰粘性較小的煙氣環(huán)境。

??? 板式催化劑的市場(chǎng)占有份額僅次于蜂窩式催化劑。板式催化劑以金屬板網(wǎng)為骨架，比表面積較小。此種催化劑的特點(diǎn)是：具有較強(qiáng)的抗腐蝕和防堵塞特性，適合于含灰量高及灰粘性較強(qiáng)的煙氣環(huán)境。缺點(diǎn)是單位體積的催化劑活性低、相對(duì)荷載高、體積大，使用的鋼結(jié)構(gòu)多。

??? SCR建議采用立式結(jié)構(gòu)，在SCR本體內(nèi)自上至下可布置3層催化劑，3層催化劑采用2+1配置方式，初期布置二層催化劑，預(yù)留增加一層催化劑位置，一層為催化劑經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，脫硝效率下降，無法達(dá)到排放要求，可在預(yù)留位置再安裝一層催化劑。

??? 催化劑的選用及反應(yīng)時(shí)間是影響脫硝效率的主要因素，為保證成功實(shí)施，采用已有成功應(yīng)用業(yè)績(jī)的催化劑，催化劑的數(shù)量嚴(yán)格按廠家要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，并適當(dāng)考慮余量。催化劑使用壽命為24000小時(shí)。