SNR在垃圾焚烧项目中的必要性和经济性研究.docVIP

SNCR在垃圾焚烧项目中的必要性和经济性研宄 袁从健 上海浦东环保发展有限公司 200127 :现有主流垃圾处理工艺由填埋转为焚烧，但由于我国垃圾成分复杂(分 类不佳)且含水率高，故易产生NOx,其中特别是二恶英对周围环境破坏严重。 对此，国家于2014.5.16出台了 GB18485-2014的生活垃圾焚烧污染控制标准，对 烟气中NOx的排放量做了严格限制。木文主要是对垃圾焚烧过程的形成物：氮 氧化物(尤其是二恶英)的解决方案及其必要性进行分析讨论，希望能够提供一 些参考。 关键词：SNCR； NOx；生活垃圾；垃圾焚烧； 一、NOX的概述 氮氧化物的危害 通常所说的氮氧化物(NOx)主要包括NO、NO2、N2O、N2O3、N2O4、N2O5等 几种。这些氮氧化物的危害主要括：第一，NOX对人体及动物的致毒作用； 第二，对植物造成伤害；第三，导致酸雨和光化学烟雾的形成；第四，破坏臭氧 层。 二恶英及其成因 二噁英(Dioxin), 乂称二氧杂芑(qi)，是一种无色无味、毒性严重的脂溶性物 质，二噁英实际上是二噁英类(Dioxins)—个简称，它指的并不是一种单一物质， 而是结构和性质都很相似的含众多同类物或异构体的两大类有机化合物。二噁 英括210种化合物，这类物质非常稳定，熔点较高，极难溶于水，可以溶于大 部分有机溶剂，是无色无味的脂溶性物质，所以非常容易在生物体内积累，对人 体危害严重。其中以2，3, 7，8-四氯二苯并对-二啄英(2, 3，7, 8 tetra chloro dibenzo-para-dioxin，2，3, 7, 8?TCDD 或 TCDD)毒性最强。 二恶英的成因有很多，但城市生活垃圾焚烧产生的二噁英受到的关注程度最 高。在生活垃圾焚烧过程中，垃圾中的含氯有机化合物如氯乙烯、氯化苯、五氯 苯酚等物质，在适宜温度并在氯化铁和氯化铜的催化作用下与02、HCI反应，通 过分子重排、自由基综合、脱氯等过程生成二恶英类物质（PCDD、PCDF）。 垃圾焚烧中各种二恶英的形成方式 二、目前国内现有的主流解决方案 1、 B前国内主要的NOx的去除工艺主要有选择性催化还原法（SCR）、选择 性非催化还原法（SNCR）、液体吸收法、微生物法、CSCR法等。 主要NOX处理工艺比较表 0前国内应用最为广泛的为SCR法和SNCR法，本文将优先对该两种方法进 行讨论和比较。 2、 SCR法简述 选择性催化还原法（Selective Catalytic Reduction，SCR）：在催化剂（如V2O5/TiO2 和 V2O5-WO3八i02）作用下，还原剂 NH3 在 290-400°C下将 N0 和 N02 还原成N2,而几乎不发生NH3的氧化反应，从而提高了 N2的选择性，减少了NH3的消耗。SCR法可将NOX的浓度控制在50 mg/Nm3以下，脱硝效率较高。 3、 SNCR法简述 选择性非催化还原法（selective noncatalytic reduction, SNCR）是指无催化剂 的作用下，在适合脱硝反应的温度范围内喷入还原剂将烟气中的NOX还原为无 害的氮气和水。该技术一般采用炉内喷氨、尿素或氢氨酸作为还原剂还原NOx。 还原剂只和烟气中的NOx反砬，一般不与氧反砬，该技术不采用催化剂，所以 这种方法被称为选择性非催化还原法（SNCR）。SNCR法能将NOX的浓度控制在 200 mg/Nm3 以内。 4、 SNCR在垃圾焚烧项0中的应用主流性 SNCR脱硝法最主要的特点为建设时只需一次性投资，日常运行成本低，设 备占地面积小，较其他方法而言SNCR脱硝技术经济性高，比较适合我国的国情。 而事实上，根据调查发现，0前我国垃圾焚烧项0中常用的为SNCR技术，并且 在环保达标排放上取得了很好的成效。 三、SNCR法的应用 1.SNCR脱硝原理 选择性非催化还原法(selective noncatalytic reduction, SNCR)是把如氨水或尿 素等含有NHx基的还原剂喷入炉膛烟气温度为900°C-1100°C的区域，在02共存 的条件下，该还原剂热分解出的NH3与烟气中的NOx进行SNCR反应而生成N2。 如采用氨(NH3)作为还原剂，还原NOx的化学反应方程式主要为： 4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O 同吋，还发生如下副反应： 4NH3+5O2=4NO+6H2O 4NH3+3O2=2N2+6H2O 如采用尿素((NH2) 2C0)溶液作为还原剂，还原NOx的化学反应方 程式为： 2 (NH2) 2C0+ H2Orarr;NH3+CO2 4NH3+4NO+O2rarr;4N2+6H2O SNCR法由于不使用催化剂，要保证达到NOX最高的还原效率，需要在合适 的温度范围进行反应，一般认为理