4 工艺技术原理及流程简述

4.1 工艺技术原理

采用选择性催化还原（SCR）法脱除NOx，其原理为：在尾气中加入一定量的氨气，以氨为还原剂，在催化剂表面上，将 NOx还原为N2，其反应方程式如下: 4NOx+4NH3+O2→4N2+6H2O

4.2 工艺流程简述

本次脱硝反应中氨源可以采用气态氨、液氨或氨水，视现场情况而定。氨经控制流量后喷入烟道气管道中，然后进入混合器中与烟气均匀混合。最后，混合气进入脱硝反应器进行选择性还原反应过程，脱除烟气中的NOx。另外，需要在反应器的进出口分别设置NOx传感器用以实时在线监测进出口的NOx浓度，并根据反馈信号控制氨气的加入量。

在本次脱硝过程中，加入的氨和氮氧化物以等摩尔比进行反应，按照焦炉烟道气入口氮氧化物为~800 mg/m3，出口控制小于150mg/m3，则理论所需投氨量：

320000×650÷46×17÷1000000=76.86kg/h

5 脱硝反应系统

5.1 脱硝催化剂

5.1.1脱NOx整体蜂窝陶瓷催化剂特点

在本项目中选用以堇青石蜂窝陶瓷为基体的整体涂层式结构催化剂，该催化剂由堇青石蜂窝陶瓷、金属氧化物涂层、活性组分组成。氧化物涂层均匀牢固地附着于蜂窝陶瓷外表面，活性组分分散在氧化物涂层上。该催化剂具有脱硝率高，可高空速操作、阻力降低、选择性好、氨泄漏率低、热膨胀系数小等诸多优点，是一种非常适合烟气NOx治理的整体催化剂。

在本次脱硝工况下，该类型催化剂用量仅为30m3，反应空速可以达到15000hr-1，是传统催化剂的4~6倍， 反应器体积小，可减少一次性投资。

使用该类型催化剂即使在入口NOx浓度很高时（2000~3000mg/m3），也可达到很高的NOx脱除精度，反应后尾气中氮氧化物浓度可低于50 mg/m3。如排放标准进一步升级，不需对催化剂和反应装置做任何改动，只需稍微增加氨投入量，提供反应所需的氨量，即可使尾气中NOx浓度小于所规定的排放限值。

该类型催化剂低温活性好，在20000hr-1下，催化剂在225℃可以达到60%脱硝效率，250℃达到80%脱硝效率，在入口浓度为1000mg/m3时，225℃出口浓度小于500 mg/m3,250℃出口浓度小于200 mg/m3，可以保证在焦炉排烟温度区间均可实现氮氧化物达标排放。

该催化剂焦炉烟气脱硝工业侧线实验。实验进行约1200小时，反应器入口温度在260~280℃，期间脱硝率基本稳定在98~99%之间，反应器尾气出口氮氧化物浓度小于20 mg/m3，远远低于国家排放标准限值，显示了良好的脱硝效果。通过对喷氨量的精细控制，反应后尾气中大部分时间氨泄漏量小于5mg/m3。

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