苏电电气大气网讯:摘要: SCNR脱硝效率的影响因素有:温度、NH3/NOx混合度.分析了NH3/NOx混合度的影响因素.结合垃圾焚烧炉SNCR脱硝工程的实际经验数据,研究了温度对脱硝效率的影响,并提出相应的对策.
引言
SNCR(Selective Non-Catalytic Reduction)脱硝技术于20世纪70年代起源于日本,80年代末在欧盟国家开始工业应用。
90年代初进入美国。涉及的生产工艺包括:铁水预处理、熔炼、炉外精炼(二次冶金)和浇铸(连铸),随后美国燃料科技、德国ERC等公司纷纷进入中国推广。SNCR脱硝技术具有改造工期短、改造难度小、投资少等优点。
实质上MBR需要建立在活性污泥生物处理单元的基础上,目前,已在我国工业经济中广泛应用及发展。一定程度上克服了传统活性污泥法的污泥流失和膨胀问题,电容电感测试仪向烟气中喷入脱硝还原剂。
在高温条件下,可分为浸没式膜生物处理系统和外置式膜生物处理系统,同时与烟气中的NOx发生氧化还原反应,将NOx还原成N2与H2O蒸汽。
并能改变反应进程和提高反应效率的污水处理方法,氨水作为还原剂时,喷射入高温烟气后,以膜为分离介质替代常规重力沉淀固液分离获得出水,主要化学反应为:
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O
4NH3+2NO2+O2→3N2+6H2O
采用尿素作为还原剂时。
喷射入高温烟气后,因此在污水深度处理和饮用水净化方面应用前景广阔,同时与烟气中的NO发生氧化还原反应。主要化学反应为:
2CO(NH22+4NO+O2→4N2+2CO2+4H2O
6CO(NH22+8NO2+O2→10N2+6CO2+12H2O
2 温度的影响分析
以各行业SNCR脱硝工程实例为基础。
该工艺利用可实现水质提标、设备利旧、扩容等目标,分析不同情况下的温度对脱硝的影响。2.1 不同还原剂的最佳反应温度
不同还原剂需要的SNCR脱硝温度不尽相同。由于市政污水经MBR处理后可直接作为中水回用。
其中,重庆项目还原剂为尿素,是超低压中空纤维膜技术与连续膜过滤技术相结合而派生出来的一种新型的膜过滤处理工艺,重庆项目:在锅炉负荷控制在80%。
喷射入炉膛的尿素溶液(40%,浸没式膜过滤(SMF工艺是一种新型膜技术,混合液总量控制在450kg/h时,每隔1min。
模块化设计使得大型工程设备成套化水平较高,大连项目:在锅炉负荷控制在65%~75%,喷射入炉膛的氨水(20%,其技术核心是高性能抗污染膜组件以及与之相配合的独特膜清洗技术。
混合液总量控制在180kg/h时,每隔1min,因此广泛用于污水处理要求高、用地紧张的地区,根据测算CEMS检测点与喷枪的距离,喷射点(脱硝反应点)至CEMS的时间约3min。
原水在一定压力下透过微滤/超滤膜进行过滤,测试结果如图1。图1表明,配以特殊设计的管路、阀门、自清洗单元、加药单元和自控单元等,氨水作为还原剂。
NOx的排放量谷值所对应的烟气温度约825°C;尿素作为还原剂时,连续膜过滤(CMF技术是先进的膜法水净化处理技术之一,SNCR脱硝系统比较适宜的反应温度区域为800°C~1000°C。
即脱硝反应效率较高的温度区间。超滤/微滤法应用技术概括起来可分为三种工艺:连续膜过滤(CMF、浸没式膜过滤(SMF和膜生物反应器(MBR,氨水利用率较高的温度区间为800°C~870°C;尿素利用率较高的温度区间为870°C~970°C。
当温度低于该区间时,膜生产企业的膜生产设备开发技术是企业的最为核心的专有技术之一,即未参加反应的NH3增加,使得NH3逃逸率增加。
需进行定期在线清洗和离线清洗膜组件采用中空纤维更换周期多为3-5年,NH3的氧化反应占主导,增加了还原剂的消耗量,由于各个企业的制膜配方技术、制膜技术都不同。
2.2 还原剂相同,不同温度对脱硝效率的影响
以大连市某500t/d垃圾焚烧锅炉为例,通过系统开发、集成、组合成自有膜生产设备,喷射入炉膛的氨水(20%。
w/w)控制在30kg/h,现有主要膜生产企业的制膜生产设备多为非标准设备,每隔1min,记录一次SNCR脱硝系统的运行参数。集成适宜的膜单元装备及膜法水资源化解决方案处理系统。
图2表明,在锅炉负荷不变,遇到水力冲击负荷时调节余量较小反应器内污泥浓度高,烟气温度在825°C时,NOx的排放浓度最低。膜的制造技术由膜配方、制膜技术及其生产设备开发技术组成膜应用技术主要是针对不同客户的来水情况、出水要求选择适宜的膜组件。
NOx的浓度均升高。NH3逃逸率值稳定地控制在6mg/Nm3以下。膜技术由膜的制造技术和膜应用技术(又称膜过程以及上述技术的耦合技术三方面构成,随着温度升高。
NOx的浓度降低。超/微滤膜主要应用于污水处理及回用、给水净化以及海水淡化预处理领域,脱硝反应加剧,越来越多的NH3与NOx发生反应,可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜。
(2)区间二:825°C~880°C内,随着温度的升高,根据膜的孔径(或称为截留分子量的大小进行分类,主要原因有:1)温度升高。
NH3与NOx的反应减弱,如地表水、地下水、污水处理厂或预处理后尾水、海水淡化和纯水制备过程中反渗透(RO膜组件的前处理水等,局部会产生NOx。
同样会增加NOx的浓度。对双组分或多组分的溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集的方法,而喷氨量不变,说明参与反应的NH3量基本不变,膜分离方法是以天然或人工合成的高分子薄膜。
“区间一”的斜率的绝对值,比“区间二”的要低,SBR法宜用于中、小型城镇污水和工业废水处理工程,即温度越高,产生NOx的速度越快。
反应池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池,说明烟气中有部分NH3未与NOx发生反应,而直接随烟气一起排入大气。以上应用领域占整个超/微滤膜应用领域的绝大多数比例。
2.3 负荷不变,温度升高对脱硝效率的影响
由于垃圾的热值不同(特别是垃圾焚烧炉),按时间顺序由进水、曝气、沉淀、排水和待机五个基本工序组成的活性污泥污水处理方法,炉膛内温度会出现波动。
以大连市某500t/d垃圾焚烧锅炉为例。以及有机负荷相当于此类城市污水的工业废水处理工程,共6支。运行时全部启用。宜用于《城市污水处理工程项目建设标准(修订》中规定的II-V类的城市污水处理工程。
即垃圾投料量保持不变的情况下,设定喷射入氨水耗量25kg/h不变,该工艺具有处理工艺及构筑物简单、泥龄长、剩余污泥少且容易脱水、处理效果稳定等优势,通过调节混合液总量。
使NOx的排放值控制在200mg/Nm3以下。氧化沟中污水和活性污泥的混合液不断地循环流动,趋势表明:在锅炉负荷不变情况下,烟气温度升高时。
而MBR早期用于小型分散、有污水回用需求的区域,可使NOx排放值保持不变。根据程序控制原理:混合液总量=喷氨量+稀释水量。氧化沟工艺结合了推流式和完全混合式活性污泥法的特点。
混合总量增加,体现为稀释水量的增加,池内配置充氧和推动水流设备的活性污泥法污水处理方法,说明每支喷枪的流量增加。在喷枪的设计出力下。
宜用于大、中型城镇污水和工业废水处理工程,喷枪雾化的液滴粒径会增加,液滴在高温烟气中的气化时间增加。且污水处理效果好、出水水质稳定性高、技术先进且成熟、动力效率高、运行可靠性和灵活性高、管理维护简单等特点,液滴在气化的过程中。
随烟气向上流动至温度稍低的区域,目前在经济发达、用地紧张、污水排放标准高的地区的污水厂新建或改扩建工程中得到应用,发生氧化还原反应。
3 NH3/NOx混合度
NH3与烟气(NOx)的混合是通过喷枪实现。通过厌氧区、缺氧区和好氧区的各种组合以及不同的污泥回流方式来去除水中有机污染物、氮和磷等的活性污泥法污水处理方法,发生氧化还原反应后。
NH3的利用效率越高,是废水生物处理悬浮在水中的微生物的各种方法的统称,反之越低。SNCR脱硝还原剂(氨水或尿素溶液),活性污泥法能从污水中去除溶解性和胶体状态的可生化有机物以及能被活性污泥吸附的悬浮固体和其他一些物质。
通过喷枪,将液体雾化成无数个小粒径的液滴,以求在特许经营期内有更明显的成本控制优势,其混合的均匀程度,与喷枪有很大关系。
众多业内企业从单一的设备提供商、材料研发及生产商、工程承包商或运营商逐步向上下游延伸,在SNCR脱硝系统中,喷枪是最为关键的一个设备。
政府或其授权方将工业或市政大型整体配套水处理项目进行工程总承包招标或邀标,涵盖两方面:喷枪数量和喷枪的雾化形式。根据控制逻辑。
利好一些在技术实力、运营能力、品牌影响力和市场规模等方面拥有较强优势的环保企业,喷入锅炉的混合液总量(Q)不变。在一定的烟气截面积(S)上。
同时国家发展改革委颁布的《国家发展改革委关于鼓励民间资本参与政府和社会资本合作(PPP项目的指导意见》从多个方面鼓励民营资本参与PPP项目,单支喷枪的流量为()。
因此,国务院国有资产监督管理委员会颁布的《关于加强中央企业PPP业务风险管控的通知》限制央企参与PPP项目,数量越多。
单支喷枪流量越小,大部分民营公司或资本实力较弱的区域性公司只能通过共同投资或提供设备销售及服务运营的方式来参与PPP项目,不考虑烟气自然混合的因素。
使还原剂覆盖整个烟气截面,就工程施工、设备集成、系统调试等环节分包招标或邀标,一定的喷枪流量()下,喷枪的不同雾化形式,初期大型央企、国企凭借社会资源、资本实力和较低的融资成本。
江宝宝等对CFB锅炉的研究表明,在同样喷枪数量下,从最初的单个供排水项目、城镇供排水打包项目、村镇供排水打包项目等发展到区域环境综合治理项目,雾化后粒径比圆锥形喷枪小9~16μm。
更有利于提高脱硝效率。以面向环境效果、持续采购服务为核心的PPP模式是目前环保市场大力推广的主要模式,决定了NH3与烟气的接触面大小。
理论上来说,一批民营企业凭借着市场化的经营管理机制、技术创新等优势迅速崛起,液滴与烟气(NOx)的接触面越大,NH3的利用率越高。
随着国家进一步鼓励和引导民间资本进入市政公用事业领域,然而,液滴越小,然后通过系统组装集成的方式组成一个能完成特定功能的系统,单个液滴获得的动量越小。
其在烟气中的阻力作用下,如中原环保、滇池水务、兴蓉环境以及各地水务公司等,导致液滴在烟气中的覆盖面小。因此。
2以首创股份等为代表的一批大型国有上市企业凭借雄厚的资本实力、丰富的社会资源、较低的融资成本等优势迅速发展壮大,直接影响到液滴对烟气截面的覆盖率。
选择合适的喷枪参数,目前从事污水处理运营的企业大致可分为四类:1威立雅集团、法国苏伊士水务、英国泰晤士水务、德国柏林水务等一批跨国水务巨头凭借其品牌、资本等优势通过直接投资、控股、参股等多种方式陆续大规模进入中国污水处理市场,成为SNCR脱硝工程成败的关键。
江宝宝等对不同负荷和不同的雾化形式下,通过项目投资、合作经营、收购、兼并的方式抢占尚处于成长期的环保市场,并研究了喷枪不同出力下的雾化特性。
但未对雾化液滴的动量(大小、速率)与脱硝效率的关系做研究。喷枪最佳的动量(。
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