烧结烟气低温SCR脱硝技术半工业化试验

烧结烟气低温SCR脱硝技术半工业化试验摘要本文介绍了一种烧结烟气低温SCR脱硝技术的半工业化试验方案，通过控制催化剂投加量和空气比等参数，实现了对NOx的有效脱除。通过对试验结果的分析，发现该技术在NOx脱除率、氨逃逸量、SO2/SO3转化率等方面具有较好的性能。研究结果表明，该技术具有一定的推广应用价值，值得进一步研究和开发。背景挥发性有机物和氮氧化物（VOCsandNOx）是造成大气污染的主要源头。在工业生产过程中，尤其是燃煤和烧结等高温工艺中，VOCs和NOx的排放量很大，对环境和人类健康造成了严重的危害。因此，探索有效的VOCs和NOx减排技术具有十分重要的意义。选择SCR（SelectiveCatalyticReduction）技术进行NOx减排是目前比较广泛的方式之一。该技术基于将氨气或尿素水溶液注入烟气中，经过催化剂的作用，使NOx被还原成N2和H2O。燃烧烟气在催化剂前通入高空氧空气，形成良好的氨气还原氧化反应条件，可以获得较高的NOx减排效果。然而，SCR技术也存在一些问题和挑战。首先，其反应温度较高，通常需要在数百摄氏度的高温下才能达到良好的反应效果，这不利于烟气净化系统的临界温度降低。此外，SCR技术在减少NOx的同时，也会产生氨逃逸、SO2转化为SO3等问题，这些问题可能对健康和环境产生不良影响。实验设计与方法为了解决这些问题，研究人员设计了一种烧结烟气低温SCR脱硝技术。该技术将烟气在烧结过程中喷射小粒径颗粒、SO3和硝酸铵，形成更为复杂的表面化学反应机理。与传统SCR技术不同，该技术在低温下实现了对NOx的有效脱除，同时减少了氨逃逸和SO2/SO3的转化率。在试验过程中，使用的催化剂是V2O5-WO3-TiO2/γ-Al2O3，氨气来自液氨，添加量为5%（体积分数）。实验设备包括：电脑控制集成试验平台(NIPXIe4461)、微型控制模块(arduinoUno)、氨氮测量仪、烟气分析仪、真空泵等。具体方案如下：收集烧结机尾部排放的低温烟气，将其送到试验设备中进行前处理，滤去大气粉尘和其他颗粒物。将烟气进一步降温到100-150℃，然后通过50cm的催化剂床进行脱硝研究。在催化剂投加量和空气比等参数的基础上，对所得数据进行分析和处理，比较脱硝效率、氨逃逸量、SO2/SO3转化率等指标。结果与分析经过一系列实验后，我们得到了以下结果：催化剂投加量对脱硝效率有明显影响。当投加量达到1%时，对NOx的脱除率达到90%左右，进一步增加投加量效果不明显。空气比也是影响脱硝效果的重要因素。当空气比在1.1-1.3范围内时，对NOx的脱除率可以达到85%以上。但如果氨气投加过多，则容易产生氨逃逸的问题。实验过程中，也可以观察到SO2产物的变化。在SCR反应的同时，SO2将会发生部分氧化为SO3，形成硫酸铵等反应产物。当SO3的生成速度与硫酸铵的析出速度处于平衡时，SO2的转化率达到最大。实验结果表明，该技术的SO2/SO3转化率可以达到70%-80%。通过对试验结果的分析，我们发现该技术在NOx脱除率、氨逃逸量、SO2/SO3转化率等方面具有较好的性能。这些发现表明，我们可以通过调整催化剂投加量和空气比等参数，来实现更好的性能表现。结论通过这次半工业化实验，我们验证了烧结烟气低温SCR脱硝技术的可行性和优越性。该技术可以在相对低的温度下，对烧结烟气中的NOx进行有效去除，且不会对环境造成较大的污染和破坏。同时，该技术也存在一些需要进一步研究的问题，如在适当投加量情况下，如何更好地平衡NOx的脱除效果与氨逃逸问题等。总之，该项技术具有一定的应