Toepassing van rookgasdenitrificatietechnologie in de metallurgische industrie: vergelijking van SCR- en SNCR-technologieën
25-07-2024
De ijzer- en staalindustrie is een belangrijk onderdeel van de nationale economie en biedt een onmisbare materiële basis voor het leven van het land en zijn bevolking. Met de constante toename van de ijzer- en staalproductie wordt het probleem van de uitstoot van rookgassen echter steeds ernstiger. De afgassen die vrijkomen tijdens het staalproductieproces vervuilen tot op zekere hoogte de atmosfeer. Onder hen zijn stikstofoxiden (NOx) een van de belangrijkste verontreinigende stoffen die schadelijk zijn voor de menselijke gezondheid en het milieu. Daarom is de zuivering van afgas in de metallurgische industrie bijzonder belangrijk. De denitrificatietechnologie voor rookgassen is een van de effectieve manieren om NOx in de afgassen van de metallurgische industrie te beheersen. Selectieve katalytische reductie (SCR) en selectieve niet-katalytische reductie (SNCR) technologie is momenteel de belangrijkste van de twee denitrificatietechnologieën, die in de metallurgische industrie een sleutelrol spelen bij de behandeling van rookgassen.
Overzicht van rookgasdenitrificatietechnologie
Rookgasdenitrificatietechnologie is het proces waarbij stikstofoxiden in rookgassen worden omgezet in onschadelijke stoffen met behulp van chemische reacties of fysische methoden. Volgens verschillende verwerkingsprincipes kunnen technologieën voor denitrificatie van rookgassen worden onderverdeeld in drie categorieën: droog, halfdroog en nat. Bij droge denitrificatie worden voornamelijk katalysatoren gebruikt om de reactie tussen NOx en reductiemiddelen (zoals ammoniak, ureum, enz.) te bevorderen; semi-droge denitrificatie voegt de juiste hoeveelheid water toe op basis van de droge methode om de reactie-efficiëntie te verbeteren; en bij natte denitrificatie wordt NOx omgezet in onschadelijke stoffen via een vloeistoffasereactie.
Selectieve katalytische reductie (SCR) technologie
l Principe
SCR-technologie maakt gebruik van reductiemiddelen zoals ammoniak (NH3) om onder invloed van een katalysator selectief chemisch te reageren met NOx, waardoor onschadelijk stikstof (N2) en water (H2O) ontstaat. De aanwezigheid van een katalysator verlaagt de reactietemperatuur en verhoogt de reactiesnelheid, wat resulteert in een significante toename van de denitrificatie-efficiëntie.
lToepassing
In de metallurgische industrie wordt SCR-technologie doorgaans gebruikt voor de behandeling van uitlaatgassen met hoge temperaturen, veel stof en een hoog zwavelgehalte. Omdat de katalysator bepaalde temperatuur- en stofeisen stelt, is een voorbehandeling van de uitlaatgassen, zoals koeling en stofverwijdering, noodzakelijk. Bovendien kan SCR-technologie worden gecombineerd met ontzwavelingstechnologie om uitgebreide ontzwaveling en denitrificatie te bereiken.
l Kenmerken
(1) Hoge denitrificatie-efficiëntie: onder geschikte reactieomstandigheden kan de denitrificatie-efficiëntie van SCR-technologie meer dan 90% bereiken.
(2) Strenge eisen voor uitlaatgascondities: De activiteit en levensduur van de katalysator worden beïnvloed door temperatuur, stofgehalte en andere factoren, dus een strikte voorbehandeling van het uitlaatgas is vereist.
(3) Hogere investerings- en bedrijfskosten: de noodzaak om katalysatoren en reductiemiddelen te gebruiken, evenals de complexiteit van het ontwerp van de apparatuur, wat leidt tot relatief hoge investerings- en bedrijfskosten.
Selectieve niet-katalytische reductie (SNCR) technologie
Principe
De SNCR-technologie maakt gebruik van reductiemiddelen zoals ureum of ammoniak om selectief chemisch te reageren met NOx om onschadelijk stikstof en water te produceren zonder katalysator. De reactie vindt meestal plaats onder omstandigheden van hoge temperatuur, daarom wordt deze ook wel denitrificatietechnologie op hoge temperatuur genoemd.
lToepassing
In de metallurgische industrie is de SNCR-technologie geschikt voor de behandeling van afgassen bij lage en middelmatige temperaturen. Omdat er geen katalysator nodig is, zijn de temperatuur en het stofgehalte van de uitlaatgassen relatief laag. SNCR-technologie wordt meestal gecombineerd met het uitlaatsysteem van ketels, verwarmingstoestellen en andere apparatuur om denitrificatiebehandeling van uitlaatgassen te realiseren.
lKenmerken
(1) Matige denitrificatie-efficiëntie: onder geschikte reactieomstandigheden kan de denitrificatie-efficiëntie van SNCR-technologie 60-80% bereiken.
(2) Lagere vereisten voor de uitlaatgascondities: Door de afwezigheid van een katalysator zijn de temperatuur en het stofgehalte van het uitlaatgas relatief laag.
(3) Lagere investerings- en bedrijfskosten: Omdat er geen noodzaak is voor een katalysator en complex apparatuurontwerp, resulteert dit in relatief lage investerings- en bedrijfskosten.
Vergelijking van SCR- en SNCR-technologieën
l Denitrificatie-efficiëntie: De denitrificatie-efficiëntie van SCR-technologie is hoger dan die van SNCR-technologie, de eerste kan meer dan 90% bereiken, de laatste 60% -80%.
l volgens de eisen voor uitlaatgasomstandigheden: SCR-technologie stelt hogere eisen aan uitlaatgastemperatuur en stofgehalte, en vereist een strikte voorbehandeling; en SNCR-technologie vereist minder uitlaatgassen.
l Investerings- en exploitatiekosten: De investerings- en exploitatiekosten van SCR-technologie zijn hoger dan die van SNCR-technologie, voornamelijk als gevolg van het gebruik van katalysatoren en reductiemiddelen en de complexe structuur van de apparatuur.
Toepassingsgebied: SCR-technologie is geschikt voor de behandeling van uitlaatgassen met hoge temperaturen, veel stof en zwavel; terwijl de SNCR-technologie geschikt is voor de behandeling van uitlaatgassen bij lage en middelmatige temperaturen.
SCR-technologie heeft de kenmerken van volwassen technologie, hoge denitrificatie-efficiëntie, stabiele werking, geen secundaire vervuiling, enz. SCR-technologie wordt meestal geselecteerd wanneer de denitrificatie-efficiëntie groter moet zijn dan 70%. De efficiëntie van denitrificatie met behulp van SCR-technologie kan meer dan 90% bedragen.
De denitrificatie-efficiëntie van SNCR bij de verbranding van poederkool is gewoonlijk 40 ~ 50%, en de denitrificatie-efficiëntie in circulerend wervelbed is gewoonlijk 50 ~ 70%.
