尿素法SNCR脫硝過程及N2O生成研究.pdf

1、SNCR技術(shù)是一種廣泛應(yīng)用的煙氣脫硝技術(shù)，主要以氨水、異氰酸和尿素為還原劑，尿素因其使用安全、方便存儲(chǔ)等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。尿素為還原劑的SNCR過程脫硝溫度窗口和N2O排放量均高于氨水。SNCR技術(shù)通常與低氮燃燒技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)低成本下較高的脫硝效率。低氮燃燒技術(shù)會(huì)使得煙氣中CO增加，對(duì)尿素法SNCR過程造成影響，目前其影響機(jī)理研究較少，因此，對(duì)以上機(jī)理深入研究可以為CO存在的尿素法SNCR過程的工程運(yùn)用提供理論指導(dǎo)。
　　

2、首先，利用軟件Chemkin4.1，采用Urea2000中尿素分解機(jī)理和HNCO水解機(jī)理，研究了尿素的分解過程，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比，Urea2000中尿素分解總包反應(yīng)計(jì)算的結(jié)果符合最好。研究了溫度和氧氣濃度對(duì)尿素分解過程的影響，發(fā)現(xiàn)尿素分解率隨溫度升高而升高；氧氣存在的條件下，溫度達(dá)到950K以上，體系內(nèi)會(huì)產(chǎn)生NO和N2O，且氧氣含量越高，這兩種物質(zhì)的生成量越大。
　　之后，研究了尿素法SNCR脫硝過程，其溫度窗高于氨法SNCR的主要

3、原因是其分解產(chǎn)物中存在HNCO。研究了尿素法SNCR過程N(yùn)2O的生成情況，其N2O的量介于HNCO和氨水之間，分析發(fā)現(xiàn)N2O的生成主要來自于尿素分解產(chǎn)物HNCO，在HNCO為還原劑的SNCR過程中，理論上有44％的氮轉(zhuǎn)化為N2O。研究水蒸氣濃度和氧氣濃度對(duì)尿素法SNCR過程及N2O生成的影響，在溫度高于1200K時(shí)，SNCR過程的最高脫硝效率隨著水蒸氣濃度的升高而降低，且尿素法SNCR過程的溫度窗也略微向低溫方向移動(dòng)，水蒸氣濃度越高，N

4、2O生成量越低；氧氣濃度對(duì)SNCR過程影響較大，氧氣濃度增加使得尿素法SNCR過程的溫度窗向低溫方向發(fā)生明顯移動(dòng)，同時(shí)N2O的生成量也增加。
　　CO通過促進(jìn)體系內(nèi)OH的生成，使得尿素法SNCR過程的溫度窗向低溫方向移動(dòng)。溫度高于1325K時(shí)，CO的存在并不會(huì)改變N2O的生成規(guī)律；在溫度低于1325K時(shí)，隨著CO濃度增大，N2O生成量也在增加。研究了氨氮比(NSR)和氧氣濃度對(duì)存在CO的尿素法SNCR過程的影響規(guī)律，CO濃度為30