非電力行業的工業鍋(窯)爐設備(例如:工業鍋爐、玻璃陶瓷爐窯、水泥爐窯、鋼鐵冶金燒結爐、煉焦和石化系統的裂解設備等)煙氣以及涉及硝酸生產和使用的工藝過程廢氣的排放溫度處于120℃~300℃范圍內,而目前電力行業使用的中溫SCR脫硝催化劑的工作溫度為300℃~400℃。
因為非電力行業的工業鍋(窯)爐設備(例如:工業鍋爐、玻璃陶瓷爐窯、水泥爐窯、鋼鐵冶金燒結爐、煉焦和石化系統的裂解設備等)煙氣以及涉及硝酸生產和使用的工藝過程廢氣的排放溫度處于120℃~300℃范圍內,而目前電力行業使用的中溫SCR脫硝催化劑的工作溫度為300℃~400℃。因此,非電力行業難以直接使用中溫(300℃~400℃)SCR催化工藝對NOx排放進行有效控制。低溫SCR脫硝催化劑技術可以應用在工業鍋爐、水泥玻璃窯爐、冶金鋼鐵燒結爐、石化催化裂解爐和化工與酸洗設備等領域,可處理高濃度氮氧化物煙氣(1500mg/Nm3以上)。產品具有能耗低、系統布置方便、催化劑使用壽命長、運行成本低等優點,脫硝效率≥85%(最高達99%),已成為焦化、工業鍋爐、生物質鍋爐等行業煙氣脫硝改造的首選技術。
低溫SCR脫硝技術基本原理
低溫SCR技術是在O2和催化劑存在的條件下,在120~300℃溫度范圍內,用還原劑NH3將煙氣中的NOx還原為N2和H2O,反應原理如下:

低溫SCR系統脫硝技術工藝流程
低溫SCR系統由氨儲罐、氨蒸發器、氨緩沖罐、稀釋風機、氨/空氣混合器、噴氨格柵、混合單元和催化劑組成。氨水或液氨經蒸發器轉化為NH3,經氨緩沖罐,在氨/空氣混合器內稀釋,再經噴氨格柵噴入煙道,與煙氣均勻混合,并在低溫SCR反應器內發生還原反應將NOx去除。工藝流程如下圖所示。

低溫SCR煙氣脫硝工程工藝流程
120~300℃的含氮氧化物氣體進入SCR反應器進行脫硝。SCR脫硝工藝包括三大部分:氨氣制備及噴射系統,溫度傳感自動測定裝置,SCR反應器。SCR脫硝工藝采用的還原劑為一般為液氨、氨水或尿素。

低溫SCR脫硝技術解決方案
低溫SCR脫硝技術與中溫SCR脫硝技術對比,解決了以下技術難題:
(1)低溫脫硝的吸收塔體積小,安裝簡便,占地面積小。適用于新舊設備煙氣治理(安裝位置可選擇性強)。
(2)布置在鍋爐的尾部煙道,適用于目前在用爐窯,避免整體結構改造,無需額外場地。脫硝裝置總體成本可大幅度下降。
(3)可布置在半干法脫硫及除塵裝置之后,因此煙氣具有低溫、低塵、低硫的特性,解決了催化劑的堵塞、磨損、硫中毒、堿金屬中毒等問題,維護成本降低,使用壽命提高。
低溫SCR脫硝技術應用效果分析
天津仁德科技有限公司為山西閩光焦化焦爐煙氣脫硝治理工程提供低溫脫硝催化劑。項目投運后,焦爐煙氣中的氮氧化物排放指標由1600mg/Nm³降低至每標立方150mg/Nm³以下,其氮氧化物排放達到了《煉焦化學工業污染物排放標準》(2015年)新標準。實踐證明:仁德科技低溫SCR技術具有以下環保節能優勢:用于目前在用爐窯避免整體結構改造,可節省占地面積;低溫催化劑用量只有高溫催化劑的70%;低溫設備投資只有中溫設備投資的70%。另外,產品還具有煙溫寬范圍選擇(120-300℃)、活性高、應用范圍廣等特點。