脫硝噴槍:
實際運用過程中,脫硝的還原劑一般都是含氮的物質(zhì),包括氨、尿素、各種銨鹽(醋酸銨、碳酸氫銨、氯化銨、草酸銨、檸檬酸銨等),其它的氮還原劑如異氰酸和聯(lián)氨也有被應用?,F(xiàn)在國內(nèi)外對脫硝還原劑的研究主要集中在氨(包括各種銨鹽)、尿素和異氰酸等三種。研究的結果表明,對于這三類的脫硝還原劑,其化學反應原理上是有差異的。目前,以氨和尿素的使用為廣泛,氨作為脫硝還原劑,是早的一種脫硝還原劑。但后來美國電力研究院發(fā)展出使用尿素作為還原劑的脫硝技術,使用得比氨更加廣泛,而且應用在更大型的鍋爐機組上面。
1 SNCR脫硝工程還原劑的比較研究
首先是氨或者叫液氨,阿摩尼亞,分子式NH3。氣氨相對密度0.588,液氨相對密度0.617,沸點-33.33℃。氨有特異的刺激性氣味,容易溶于水。高毒,對皮膚、黏膜和眼睛有腐蝕性??扇?,爆炸極限為16%~25%。必須儲存于陰涼、通風良好的專用庫房。且遠離熱源、火源,與其它化學物品隔離儲運,設備都要接地線。大量儲存需要在建設、消防有關部門登記,獲得許可。氨是重要的化工原料,也是重要的化肥生產(chǎn)原料。其中氮含量達到82%,是價格的化肥,當然也就是廉價的脫硝還原劑。
除了價格上的優(yōu)勢,其作為脫硝還原劑使用的優(yōu)點是作為氣體噴入爐膛,其還原反應原理如下。它不會造成爐內(nèi)受熱面濕壁、腐蝕,對爐內(nèi)溫度場、速度場的影響也小。而儲存則作為液氨的形式儲存,儲罐容積小。缺點是氨氣有毒、可燃、可爆,儲存和使用的防護要求高。儲存需要特制的高壓儲罐,輸運管道也需要特別處理:蒸發(fā)吸熱、溶解放熱都會對管道造成一定的損害,一般需要加熱設備且防水。但由于氨氣噴入高溫爐膛內(nèi)動量較小,一般很難跟煙氣充分混合,所以脫硝一般不選擇液氨或氨氣直接噴入爐膛。
其次是氨水。氨水,即氨的水溶液,又稱氫氧化銨,分子式NH3?H2O。常溫下溶解度為29%,工業(yè)用氨水通常為20%或25%濃度,氨氣容易揮發(fā)逸出,有強烈的氨的刺激性氣味。腐蝕性強,對銅及其各種合金的腐蝕性強,對鐵、水泥及木材亦有一定的腐蝕性。氨水又一定的毒性,因此,儲運、使用時有一定的操作要求,但性要求比液氨來說要小的多。儲存、輸送和處理都比液氨簡單,這個是它的優(yōu)點。缺點是由于含有大量的稀釋水,儲存、輸送系統(tǒng)比氨系統(tǒng)要龐大;而噴射剛性、穿透能力比氨氣噴射好。但在揮發(fā)性上仍然比尿素溶液大,應用在墻式噴射器的時候仍然難以深入爐膛深處,因此也限制了其在大型鍋爐上的應用。氨水的還原NO的化學原理與液氨相同,氨水的脫硝反應溫度窗口比尿素偏低50~100℃左右,在低溫區(qū)有較好的效果