4. Introduzione ai principi e ai processi tecnologici di processo

4.1 Principi della tecnologia di processo

Il metodo di riduzione catalitica selettiva (SCR) è utilizzato per rimuovere gli NOx. Il principio è quello di aggiungere una certa quantità di ammoniaca ai gas di scarico, utilizzare l'ammoniaca come agente riducente e ridurre gli NOx in N2 sulla superficie del catalizzatore. L'equazione di reazione è la seguente: 4NOx+4NH3+O2→4N2+6H2O

4.2 Descrizione del processo

La fonte di ammoniaca per questa reazione di denitrificazione può essere ammoniaca gassosa, ammoniaca liquida o acqua ammoniaca, a seconda delle condizioni del sito. Dopo aver controllato la portata, l'ammoniaca viene spruzzata nella conduttura dei fumi e quindi entra nel miscelatore per mescolarsi uniformemente con i fumi. Infine, il gas misto entra nel reattore di denitrificazione per una reazione selettiva di riduzione per rimuovere NOx dai gas di combustione. Inoltre, i sensori NOx devono essere installati all'ingresso e all'uscita del reattore per monitorare la concentrazione di NOx in tempo reale e controllare la quantità di ammoniaca aggiunta in base ai segnali di feedback.

In questo processo di denitrificazione, l'ammoniaca e gli ossidi di azoto aggiunti reagiscono in un rapporto equimolare.

320000×650÷46×17÷1000000=76,86 kg/h

Sistema di reazione alla denitrificazione

5.1 Catalizzatore di denitrificazione

5.1.1 Caratteristiche dell'intero catalizzatore ceramico a nido d'ape per la rimozione di NOx

In questo progetto è stato selezionato un catalizzatore monolitico della struttura di rivestimento basato su ceramica a nido d'ape di cordierite, che consiste in ceramica a nido d'ape di cordierite, rivestimento di ossido di metallo e componenti attivi. Il rivestimento di ossido è fissato uniformemente e saldamente alla superficie esterna della ceramica a nido d'ape e i componenti attivi sono dispersi sul rivestimento di ossido. Questo catalizzatore presenta molti vantaggi come l'alto tasso di denitrificazione, l'operazione ad alta velocità spaziale, la resistenza ridotta, la buona selettività, il basso tasso di perdita di ammoniaca e il piccolo coefficiente di espansione termica.

In questa condizione di denitrificazione, la quantità di catalizzatore utilizzato è solo 30m3 e la velocità dello spazio di reazione può raggiungere 15000hr-1, che è 4-6 volte quella dei catalizzatori tradizionali. Il volume del reattore è piccolo, che può ridurre l'investimento una tantum.

L'uso di questo tipo di catalizzatore può ottenere un'elevata precisione di rimozione di NOx anche quando la concentrazione di NOx in ingresso è alta (2000-3000mg/m3), e la concentrazione di ossido di azoto nel gas di scarico dopo la reazione può essere inferiore a 50 mg/m3. Se le norme di emissione sono ulteriormente aggiornate, non è necessario apportare modifiche al catalizzatore e all'apparecchiatura di reazione; è necessario solo un leggero aumento dell'apporto di ammoniaca per fornire la quantità necessaria di ammoniaca per la reazione, che può rendere la concentrazione di NOx nel gas di scarico inferiore al limite di emissione specificato.

Questo tipo di catalizzatore ha una buona attività a bassa temperatura. A 20000hr-1, il catalizzatore può raggiungere il 60% di efficienza di denitrificazione a 225 ℃ e l'80% di efficienza di denitrificazione a 250 ℃. Quando la concentrazione di ingresso è 1000mg/m3, la concentrazione di uscita a 225 ℃ è inferiore a 500 mg/m3 e la concentrazione di uscita a 3250 ℃ è inferiore a 200 mg/m3, che può garantire che le emissioni di ossido di azoto possano soddisfare lo standard nell'intervallo di temperatura del gas di scarico del forno di coke.

Il catalizzatore è utilizzato per esperimenti industriali di denitrificazione dei gas di scarico nei forni da coke. L'esperimento è durato circa 1200 ore e la temperatura di ingresso del reattore era tra 260 ~ 280 ℃. Durante questo periodo, il tasso di denitrificazione è rimasto stabile tra il 98 ~ 99%. La concentrazione di ossido di azoto all'uscita del gas di coda del reattore era inferiore a 20 mg / m3, molto al di sotto del limite nazionale standard di emissione, dimostrando un buon effetto denitrificazione. Controllando finemente la quantità di ammoniaca spruzzata, la perdita di ammoniaca nel gas di scarico dopo la reazione è per lo più inferiore a 5mg/m3.

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