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煙氣脫硝(含液氨及尿素水解制氨)成套技術(專利)

氮氧化物是大氣主要污染物之一,是造成酸雨和光化學煙霧的主要原因。20世紀40年代美國洛杉磯市發生的光化學煙霧事件促使了相關氮氧化物控制法規的誕生。從1947年California的第一個“空氣污染控制區(Air Pollution Control Districts)”的提案到1969年美國第一個關于NOx排放法規(APCD)的制定,從20世紀70年代美國清潔空氣法案(Clean Air Act,CAA)的通過到1990年的清潔空氣修正案(Clean Air Act Amendments,CAAA)的制定,從德國的“大型燃燒設備規定”到日本六易其稿(分別為1973年、1974年、1975年、1977年、1983年和1987年)制定的世界上最低的NOx排放標準,世界各國尤其是發達國家對氮氧化物的控制作了不懈的努力。
與發達國家相比,我國燃煤電廠在氮氧化物排放控制方面起步相對較晚,以致氮氧化物排放總量的快速增長抵消了對近年來卓有成效的二氧化硫控制效果。如果不加強對NOx的治理,NOx的排放總量將會繼續增長,甚至有可能超過SO2而成為大氣中最主要的污染物。隨著我國環保意識的增強,相應法律法規的健全和執法力度的加大,尤其是將在2004年7月1日正式實施的《排污費征收使用管理條例》的頒布,氮氧化物的控制勢在必行。
目前,控制NOx排放的措施分兩大類。一類是通過燃燒技術的改進(包括采用先進的低NOx燃燒器)降低NOx排放量,如低氧燃燒、排氣循環燃燒、二級燃燒、濃淡燃燒、分段燃燒、低氮燃燒器等各種爐內燃燒。另一類是在鍋爐尾部加裝煙氣脫硝裝置。隨著我國對NOx排放控制標準的不斷嚴格,僅僅依靠燃燒控制已不能滿足要求,因此實施煙氣脫硝已經列上議事日程。氮氧化物排放標準的日趨嚴格促使學術界去更加深入地理解NOx的產生機理和減排措施,從而使得工程界有了更為有效的NOx解決方案。
煙氣脫硝的主要工藝大致可分為干法、半干法和濕法3類。其中:干法包括選擇性非催化還原法(SNCR)、選擇性催化還原法(SCR)、電子束聯合脫硫脫硝法;半干法有活性炭聯合脫硫脫硝法;濕法有臭氧氧化吸收法等。干法脫硝占主流地位。其原因是:NOx與SO2相比,缺乏化學活性,難以被水溶液吸收;NOx經還原后成為無毒的N2和O2,脫硝的副產品便于處理;NH3對煙氣中的NO可選擇性吸收,是良好的還原劑。濕法與干法相比,主要缺點是裝置復雜且龐大;排水要處理,內襯材料腐蝕,副產品處理較難,電耗大(特別是臭氧法)。
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