4技術原理とプロセスの簡単な説明

4.1技術原理

選択的触媒還元（SCR）法を用いてNOxを除去する。その原理は：排気ガスに一定量のアンモニアガスを添加し、アンモニアを還元剤とし、触媒表面上でNOxをN 2に還元し、その反応方程式は以下の通りである：4NOx+4NH3+O2→4N2+6H2O

4.2プロセスの概要

今回の脱硝反応におけるアンモニア源は、現場の状況に応じてガス状アンモニア、液体アンモニアまたはアンモニア水を用いることができる。アンモニアは流量を制御した後、煙道ガス配管に噴霧し、その後ミキサーに入れて煙道ガスと均一に混合する。最後に、混合気は脱硝反応器に入って選択的還元反応過程を行い、煙中のNOxを除去する。また、反応器の出入り口には、リアルタイムで出入り口のNOx濃度をオンラインで監視するためのNOxセンサをそれぞれ設置し、フィードバック信号に基づいてアンモニアガスの添加量を制御する必要がある。

今回の脱硝過程で、添加したアンモニアと窒素酸化物は等モル比で反応し、コークス炉煙道ガス入口の窒素酸化物は~ 800 mg/m 3、出口制御は150 mg/m 3未満であれば、理論に必要なアンモニア投与量：

320000×650÷46×17÷1000000=76.86kg/h

5脱硝反応システム

5.1脱硝触媒

5.1.1脱NOx全体ハニカムセラミック触媒の特徴

本事業ではコージェライトハニカムセラミックスを基体とする全体被覆式構造触媒を選択し、この触媒はコージェライトハニカムセラミックス、金属酸化物被覆層、活性成分からなる。酸化物コーティングはハニカムセラミックス外面に均一に強固に付着し、活性成分は酸化物コーティング上に分散している。この触媒は脱硝率が高く、高空速操作、抵抗低下、選択性が良く、アンモニア漏洩率が低く、熱膨張係数が小さいなど多くの利点があり、排ガスNOx対策に非常に適した全体触媒である。

今回の脱硝モードでは、このタイプの触媒の使用量はわずか30 m 3であり、反応空速は15000 hr-1に達することができ、伝統的な触媒の4 ~ 6倍であり、反応器の体積は小さく、使い捨て投資を減らすことができる。

このタイプの触媒を使用すると、入口NOx濃度が高い場合（2000 ~ 3000 mg/m 3）でも高いNOx除去精度を達成でき、反応後の排ガス中の窒素酸化物濃度は50 mg/m 3未満であることができる。排出基準がさらにエスカレートすれば、触媒や反応装置を変更する必要はなく、アンモニアの投入量を少し増やし、反応に必要なアンモニア量を提供するだけで、排ガス中のNOx濃度を所定の排出制限値未満にすることができる。

このタイプの触媒は低温活性がよく、2000 hr-1では、触媒は225℃で60%脱硝効率を達成でき、250℃で80%脱硝効率を達成でき、入口濃度が1000 mg/m 3の場合、225℃出口濃度が500 mg/m 3250℃出口濃度が200 mg/m 3未満であり、コークス炉排煙温度区間で窒素酸化物の基準達成排出を保証できる。

この触媒コークス炉の排ガス脱硝工業側線実験。実験は約1200時間行われ、反応器入口温度は260 ~ 280℃で、期間中の脱硝率はほぼ98 ~ 99%の間で安定し、反応器排ガス出口の窒素酸化物濃度は20 mg/m 3未満で、国の排出基準限界値をはるかに下回り、良好な脱硝効果を示した。アンモニア噴出量の精密制御により、反応後の排ガス中のほとんどの時間アンモニア漏れ量は5 mg/m 3未満であった。

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