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尿素制氨SCR脱硝技术

一、国内外脱硝还原剂制备现状

目前大型电厂烟气脱硝主要采用选择性催化脱硝SCR技术,其化学反应机理

比较复杂,但主要的反应是NH在一定的温度和催化剂作用下,选择性地把烟气中

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的NOx还原为N和水,目前最常用的还原剂制备方法一般有3种：液氨法、氨水

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法、尿素法;

液氨法

采用液氨法,具有投资少,运行费用较低等优点;但根据我国危险化学物品名

表GB12268-90和重大危险源辨识GB18218-2000的有关规定,液氨在生产场所超

过40t、储存场所超过100t时构成重大危险源,需报相关安全生产部门审批;液氨的

储存和制备系统在安全、消防和环保等方面需满足相关的规范,对电厂的日常运

行和管理按二级重大危险源要求;

液氨储存和装卸场所应禁止设置在学校、医院、居民区等人口稠密区附近,

如表1所示;

表1液氨储存及装卸的限制区域

1居民区、商业中心、公园等人口密集区域

2学校、医院、影剧院、体育场等公共设施

3供水水源、水厂及水源保护区

车站、码头按照国家规定、经批准专门从事危险化学品装卸作业的除外、机场、公路、铁路、水

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路交通干线、地铁风亭及出入口

5基本农田保护区、畜牧区、渔业水域和种子、种畜、水产苗种生产基地

6河流、湖泊、风景名胜区和自然保护区

7军事禁区、军事管理区

8法律、行政法规规定的予以保护的其他区域

据统计,我国95%以上的危险化学品涉及异地运输问题,例如液氨的年流动

量达100多万吨,,其中80%是通过公路运输的;国内外统计表明,危险化学品运输

事故占危险化学品事故总数的30%~40%;危险化学品公路运输事故频繁发生,对

社会公共安全造成了巨大的损失和潜在威胁;此外,液氨具有极强的挥发性、腐蚀

性,因此,在使用及运输过程中也容易产生泄露,从而导致事故的发生;

40%

36%

35%

30%

25%液体事故

20%气体事故

20%

腐蚀性物质事故

15%12%11%爆炸品事故

10%

5%

0%

1

图1我国各种危险化学品事故发生比例

氨水法

氨水法采用浓度为20%~25％的氨水溶液作为原料;氨水储罐中的氨水通过

加热装置使其蒸发,形成氨气和水蒸汽,送至烟气系统;采用氨水法较液氨法相对

安全,但同样存在安全隐患,且与其它常用方法比较运行费用最高;因此90年代以

后国际上已经很少采用氨水作为SCR脱硝还原剂;

尿素法

热解法：国际上应用的是由美国FuelTech公司设计的NOxOUTULTRA尿素

热解制氨技术;其技术要点为利用热空气作为热源,在450－600℃来快速分解

40%-55%的尿素水溶液;其优点为：近常压热解,操作压力低;其缺点和容易出现的

故障现象有：

1燃油耗量大、运行费用高;尿素热解装置在运行过程中,由于稀释风温度低、

流量大,同时系统需氨量大,尿素热解吸收较大的热量,需要燃油提供的热量就越

多；

2热解炉尾部积物较快;热解炉工作温度过高450-600℃,在使用过程中发生由

于底部尾管处尿素存积过多,导致出口风量减少,系统供氨量不够,直接造成热解

炉停运清理,影响脱硝装置的可靠性;如果热解炉内热空气的流量低或温度低,都

会造成尿素溶液得不到完全热解而在尾部形成沉积;

水解法：尿素水解技术主要有AOD法、U2A法及SafeDeNOx法三种;主要技

术特