侯玉杰毕业答辩20093330

1、目录目录研究背景研究背景SCR脱硝工艺的介绍脱硝工艺的介绍SCR系统的设计与计算系统的设计与计算SCR辅助设备选型辅助设备选型结论结论12345研究背景研究背景 我国环境污染现状： 我国是能源生产与消费的大国，一次能源供应以煤炭为主，石油、天然气资源短缺。 我国污染物排放总量长期居高不下，远远超过环境自净能力。有的城市甚至出现了光化学烟雾，其中火电厂排放烟气中NOx扮演者主要的角色。因此火电厂烟气脱硝势在必行。N2ONON2O31.无色2.助燃性3.麻醉性1.无色2.有毒3不稳定4.与血红蛋白作用1.红棕色2.易燃易爆3.有毒4.致癌性1.红棕色2.有毒3.刺激性4.腐蚀性NO21.红棕色2.

2、有毒3.刺激性4.腐蚀性N2O41.强氧化剂2.剧毒3.腐蚀性4.麻痹神经NOx的特性、危害的特性、危害研究背景研究背景NOx间的相互转化间的相互转化SCR脱硝工艺脱硝工艺 工艺特点：工艺特点：u优点优点 （1 1）工作温度低，）工作温度低，SCRSCR脱硝的工作温度不超脱硝的工作温度不超过过250250； （2 2）脱硝效率高，可达到）脱硝效率高，可达到9595； （3 3）反应产物是氮气和水，不会出现二次污）反应产物是氮气和水，不会出现二次污染；染；（4 4）SOSO2 2氧化率低，小于氧化率低，小于1 1。u缺点：缺点： （1)1)引进设备必须要设置烟气再热系统，增引进设备必须要设置烟气

3、再热系统，增加了投资和运行成本；加了投资和运行成本； （2)2)很难找到符合反应条件的催化剂。很难找到符合反应条件的催化剂。SCR脱硝工艺脱硝工艺SCR脱硝工艺脱硝工艺（1）烟气中含有SOx浓度越高,氨逃逸量越多，生成硫酸氢铵风险越大；（2）硫酸氢铵在低温区段容易析出，这是造成省煤器和空气预热器等设备的堵塞和腐蚀的主要原因。SCR脱硝工艺脱硝工艺 铁-猛介孔二氧 化硅催化剂催化剂床反应塔结构模式图（立型） 蜂窝状催化床蜂窝状催化床： 固定催化层式固定催化层式铁-锰氧化物二氧化硅SCR烟气脱硝催化剂及反应塔的结构SCR脱硝工艺脱硝工艺三种SCR还原剂的技术比较还原剂的选择：综上比较，SCR反应的

4、催化剂选择液氨最为合适SCR脱硝工艺脱硝工艺SCR基本反应流程为：SCR系统的设计与计算系统的设计与计算原始数据：原始数据：烟气流量：烟气流量：Q=2104 Nm3/h烟气温度：烟气温度：T= 150进口浓度：进口浓度：NOx in = 700ppm进口进口O2浓度：浓度：O2in=4.0vol%；空速：空速：9000h-1；脱硝效率：脱硝效率：85%选择性：选择性：90%SCR系统的设计与计算系统的设计与计算注释：注释：1ppm=1cm1ppm=1cm3 3/m/m3 3=1=11010-6-6 vol% vol%为体积百分比为体积百分比 设计计算均在标况下进行设计计算均在标况下进行NOxN

5、Ox中中95%95%都为都为NONO，因此以，因此以NONO为基准进行计算：为基准进行计算：h/m14107h/m200003-43入NOVhmVhmVVVVVNONONOoutNONONONO/9 .111 . 2-14/1 . 2%85141433反应出入出入去除率SCR系统的设计与计算系统的设计与计算氨的逃逸率为氨的逃逸率为10ppm10ppm反应原理反应原理: 4NO + 4NH: 4NO + 4NH3 3 + O + O2 2 = 4N = 4N2 2 + 6H + 6H2 2O O可以得到反应的氨为可以得到反应的氨为:11.9m:11.9m3 3/h/h。NHNH3in3in= N

6、H= NH3 3反应反应+ NH+ NH3 3逃逃=11.9+0.2=11.9+0.2=12.1m=12.1m3 3/h/h氨气的喷入速率为氨气的喷入速率为12.1m12.1m3 3/h/hhmhmVNH/2 . 010/200003533逃SCR系统的设计与计算系统的设计与计算空气稀释量大约为氨气的空气稀释量大约为氨气的1919倍倍空气的稀释速率为：空气的稀释速率为：229.9m229.9m3 3/h/h3595VNHairqVhmqVVNHair/9 .2291 .1259559533SCR系统的设计与计算系统的设计与计算 催化剂横截面积催化剂横截面积 SCR 反应器横截面积反应器横截面积

7、: 考虑催化剂模块几何形状及其它方考虑催化剂模块几何形状及其它方面面,SCR反应器横截面积约比催化剂横截反应器横截面积约比催化剂横截面积大面积大15%，形状为正方形。，形状为正方形。SCR系统的设计与计算系统的设计与计算 催化剂的体积：催化剂的体积： 空速：烟气体积流量与空速：烟气体积流量与SCR反应塔中催反应塔中催化剂体积的比值，反映了烟气在塔内停化剂体积的比值，反映了烟气在塔内停留时间的长短。留时间的长短。 催化剂的高度为：催化剂的高度为：SCR系统的设计与计算系统的设计与计算催化剂层数：催化剂层数：催化剂总层数为催化剂总层数为3，预留层数为，预留层数为1层。层。SCR 反应器高度：反应器

8、高度：所以反应器的高度为所以反应器的高度为6mmchcnhlayertotalSCR61 . 2) 13 . 0(3)(21SCR系统的设计与计算系统的设计与计算塔体表面附有塔体表面附有100mm 保温层保温层, 采用不锈钢。采用不锈钢。塔高的计算：塔高的计算：为方便安装和调试反应器两个方向共留为方便安装和调试反应器两个方向共留1m。则塔的长、宽分别为：则塔的长、宽分别为：L=1.14+1=2.14mW=L=2.14mSCR系统的设计与计算系统的设计与计算通过上述计算可得，反应器的尺寸为：通过上述计算可得，反应器的尺寸为：SCR系统的设计与计算系统的设计与计算SCR反应装配图SCR辅助设备选型

9、辅助设备选型液氨装料压缩机液氨储罐液氨蒸发器氨气缓冲罐Your TextYour TextYour TextYour Text省煤器旁路SCR系统系统氨/空气混合器液氨提升泵废水泵辅助设备结论结论S C R反应设备布置图结论结论噪音SOx灰尘液氨操操作作过过程程的的注注意意事事项项 有毒、易燃，易爆，采取安全措施检查催化剂孔径，设置吹灰器降低SOx含量，减少氨的逃逸做好噪音防护措施结论结论（1）本设计以我国环境污染现状为研究背景，根）本设计以我国环境污染现状为研究背景，根据提供数据及书刊、文献进行设计；据提供数据及书刊、文献进行设计；（2）脱硝设备通过计算采用立式、长方体反应器，）脱硝设备通过计算采用立式、长方体反应器，内置三层催化剂，并设置导流板，吹灰器等设内置三层催化剂，并设置导流板，吹灰器等设施；施；（3）辅助设备选型根据原料的性质及工艺参数确）辅助设备选型根据原料的性质及工艺参数确保系统安全、稳定的运行；保系统安全、稳定的运行；（4）根据反应需求和工程造价对整个系统进行经）根据反应需求和工程造价对整个系统进行经济优化；