新型BSNCR生物质脱硝工艺介绍

1 研究背景

NOx（氮氧化物）是造成酸雨的主要原因之一，而随着我国经济的快速发展，工业尾气成为NOx排放的主要来源。近年来，国家对钢铁、电力、炼焦、水泥、陶瓷玻璃等行业的NOx排放指标日益提高，多地已严格要求按照NOx排放浓度＜50mg/Nm³执行，因此，大多数现有环保装置难以达标，亟需改造。

目前，应用最广泛的脱硝工艺有SNCR法和SCR法。SNCR脱硝工艺是用氨水或尿素作为还原剂喷入炉内与NOx进行反应，不用催化剂。SNCR工艺的优点是造价低，系统简单，运行费用低。当然缺点也很明显，SNCR脱硝效率较低，通常只能达到20%～40%，无法应用在对NOx排放要求较高的场合，在机组变负荷运行时炉膛温度低，脱硝效率不稳定。另外，NH₃逃逸率较高，不仅污染大气，而且会与烟气中SO₂反应生成硫酸氢铵，造成空预器腐蚀和堵塞。SCR脱硝工艺是用液氨作为还原剂，在催化剂作用下，NOx和NH₃发生还原反应，其反应温度为280-420℃。SCR的脱硝效率高，可达90%以上。氨利用率高，氨逃逸浓度低，对煤种的适应性较强。其缺点是，占地面积大、项目投资高、综合运行费用高，催化剂属于危废，需要专门有相关资质的公司处理。还原剂NH₃属于重大危险源，存在运输及储存的潜在危险，如果采用尿素水解或热解，那么投资和运行成本也将大大提高。

因此，因此亟需一种无危险，化学性质稳定，便于运输和储存的脱硝还原剂代替氨。

2生物质脱硝工艺

江苏敏禾科技有限公司，是致力于工业企业节能环保技术推广及核心产品销售的高新技术企业。敏禾科技自成立以来，与多家科研院所建立了稳定的合作关系，针对钢铁、化工等行业在烟气治理、脱硫脱硝、VOCs治理等拥有多项专有知识产权，并自主研发出一种新型环保型脱硝剂——BSNCR生物质脱硝剂。

生物质脱硝工艺（简称BSNCR）是一项新型的烟气脱硝技术，其技术特点为：系统简单、设备占地小、投资低、脱硝效率高，温度范围宽（680～950℃），无二次污染，没有液氨或氨水运输、储存等安全问题。BSNCR脱硝工艺与SCR工艺、SNCR工艺相比，其特点见表1。

2.1 BSNCR生物质脱硝剂特性

BSNCR生物质脱硝剂，其主要成分是从秸秆、树木等生物质中提取的天然高分子有机物，安全无毒。其物料特性见表2。

2.2技术原理

生物质脱硝剂在炉膛内680-950℃的温度区间喷入，在高温和钠离子的催化作用下快速分解产生大量高活性自由还原基团，与NOx发生还原反应，将NOx还原成N₂、CO₂和H₂O，不发生其他副反应，正常运行时，脱硝效率可达80%以上。

第一步，脱硝剂高温裂解生成还原性自由基团：

NaTN→Na+（-CH₃）+（-CH₂）+（-C₂H）+HCCO+NCO+H₂O

第二步，还原性自由基团分别同NOx反应：

（-CH₃）+NO→N₂+H₂O+CO₂；（-CH₂）+NO→N₂+H₂O+CO₂

（-C₂H）+NO→N₂+H₂O+CO₂；HCCO+NO→N₂+H₂O+CO₂

NCO+NO→N₂+H₂O+CO₂

综合反应式：

NaTN+NO+O₂→N₂+H₂O+CO₂

2.3工艺流程

BSNCR脱硝系统由卸车泵、脱硝剂储罐、混合输送泵、混合稀释罐、脱硝剂输送泵、分配柜、生物质脱硝剂专用雾化喷枪及配套管道组成，全部由DCS控制，系统简单，运行稳定，自动化程度高。

罐车运输来的生物质脱硝剂，通过卸车泵送到脱硝剂储罐中，经混合输送泵送至混合罐，与除盐水进行1:1混合稀释，稀释后的脱硝剂经脱硝剂输送泵送到分配柜，通过压缩空气雾化，送入炉膛680-950℃区间，与NOx发生还原反应。工艺流程见图1。

3 工程应用

BSNCR生物质烟气脱硝工艺作为一项新型的烟气脱硝技术，具有系统简单、占地小、投资低、脱硝效率高，反应温度范围宽（680～950℃），无氨逃逸，无重大危险源等优势，尤其在烟气NOx初始浓度不大于200mg/Nm³的装置上，具有显著的技术优势和经济优势。目前，该工艺已在梅钢、南钢、柳钢、瑞丰钢铁、德龙钢铁等企业的几十套煤气锅炉上成功应用，技术成熟，得到了业主的一致好评。

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