氮氧化物產(chǎn)生和超標(biāo)的原因是什么？目前有哪些處理氮氧化物超標(biāo)的工藝方法？這些工藝各有什么特點(diǎn)，應(yīng)該怎樣選擇？煙臺(tái)多潤(rùn)環(huán)保結(jié)合多年脫硝經(jīng)驗(yàn)給大家做個(gè)匯總整理，希望幫助更多生產(chǎn)企業(yè)選擇合適脫硝方法。

詳細(xì)介紹

氮氧化物（NOx）超標(biāo)是目前各生產(chǎn)企業(yè)廢氣排放的最主要難題，不僅是國(guó)家對(duì)氮氧化物排放（又叫脫硝）的日益嚴(yán)格，更是因?yàn)槠髽I(yè)對(duì)氮氧化物超標(biāo)處理方法的匱乏或模糊所致。

氮氧化物產(chǎn)生和超標(biāo)的原因

首先，我們要知道鍋爐為什么會(huì)產(chǎn)生氮氧化物，然后才能明確如何解決。總的來(lái)說(shuō)，廢氣中氮氧化物的產(chǎn)生，主要有兩個(gè)方面：

一、燃料原因

燃料中含有氮元素，其在燃燒過(guò)程中與氧發(fā)生反應(yīng)，從而生成氮氧化物。燃料的選擇和燃燒溫度決定氮氧化物產(chǎn)生量的高低。例如煤和天然氣產(chǎn)生的氮氧化物（NOx）量大不相同。同樣的燃料，1000℃以下和1500℃以上的燃燒溫度，產(chǎn)生的氮氧化物（NOx）量和速率也不一樣。

總的來(lái)說(shuō)，燃料中含有的氮越多，燃燒溫度越高，氮氧化物（NOx）的產(chǎn)生量和速率也會(huì)越高。一般來(lái)說(shuō)，我們檢測(cè)到的氮氧化物80％～90％來(lái)源于燃料。

二、空氣原因

我們都知道，空氣中有78%的氮?dú)夂?1%的氧氣，而鍋爐燃燒時(shí)需要空氣中的氧才能充分燃燒，而燃燒的高溫，同時(shí)讓空氣中的氮與氧反應(yīng)成氮氧化物。一般檢測(cè)到的氮氧化物10％～20％來(lái)自于空氣。

知道了氮氧化物產(chǎn)生的原因，企業(yè)就可以有針對(duì)性的減少氮氧化物產(chǎn)生，進(jìn)而達(dá)標(biāo)或減少處理量，例如改換燃料、分級(jí)燃燒、低氮燃燒、控氧等技術(shù)都可以針對(duì)某些現(xiàn)場(chǎng)起到很好的降低氮氧化物作用。

然而，近幾年隨著國(guó)家對(duì)氮氧化物排放要求的持續(xù)提高(2022年全國(guó)各省市一般排放A標(biāo)為50mg/m3,市區(qū)達(dá)30mg/m3)，企業(yè)即便選用上面改進(jìn)技術(shù)，仍然無(wú)法達(dá)到新要求，只有尋找更進(jìn)一步的氮氧化物超標(biāo)的處理辦法。下面就一起來(lái)了解下目前被大家所廣泛采用、認(rèn)可的氮氧化物超標(biāo)處理工藝方法吧。

氮氧化物超標(biāo)的處理方法詳解

目前，市場(chǎng)上處理氮氧化物超標(biāo)的工藝措施主要有：選擇性催化還原法（簡(jiǎn)稱：SCR）、非選擇性催化還原法（簡(jiǎn)稱：SNCR）和低溫催化吸收法（簡(jiǎn)稱：低溫脫硝）。這三種措辭在實(shí)踐中各有優(yōu)缺，脫硝的原理不一樣，成本和效果也不盡相同，現(xiàn)場(chǎng)工況不同（爐型、燃料、風(fēng)量、煙溫等等）對(duì)應(yīng)的處理工藝*不一樣。如何才能做出選擇，就需要對(duì)他們有一個(gè)細(xì)致的了解才行：

SNCR-在爐內(nèi)高溫處的實(shí)施工藝

SNCR（非催化還原法脫硝）是不需要催化劑，只在爐膛內(nèi)溫度為 850 ~ 1100℃ 的區(qū)域，噴入還原劑（NH?，常用一般為尿素液、氨水等氨源），NH?在高溫條件下，與煙氣中的NOx反應(yīng)生成氮?dú)夂退拿撓豕に嚒?/p>

由于尿素水、氨水會(huì)造成30%左右的鍋爐能耗，所以近幾年有用顆粒粉末替代液體的趨勢(shì)，如高分子脫硝PNCR。SNCR/PNCR此類工藝也簡(jiǎn)稱為爐內(nèi)脫硝、高溫脫硝。一般工藝流程圖如下：

特性總結(jié)：

1） SNCR適用于爐溫穩(wěn)定、且集中的工況。如燃煤、碳、油等的鏈條爐、循環(huán)流化床等。選擇穩(wěn)定的溫窗區(qū)域是SNCR起效的核心和施工難點(diǎn)，如果工況不穩(wěn)則脫硝率很低、甚至?xí)鸱醋饔?，如生物質(zhì)鍋爐（爐溫不穩(wěn)）、石灰豎窯、隧道窯等異形窯（爐溫不集中）等工況，施工難度高很多。

2） SNCR多用在中小型現(xiàn)場(chǎng)（煙氣量約在10-30萬(wàn)m3/h）。因?yàn)槠浣ㄔO(shè)費(fèi)用適中（成本約30-90萬(wàn)元），爐膛改造周期較短（約1-5周）的優(yōu)勢(shì)，成為早期中小企業(yè)的脫硝選擇。

3）一般SNCR實(shí)際脫硝率在30~50%，處理濃度到100mg/m3，滿足大部分環(huán)保要求。2021年國(guó)家超低排放標(biāo)準(zhǔn)50mg/m3逐步實(shí)施，SNCR也在提升改進(jìn)，比如：換高分子脫硝劑、聯(lián)合低溫脫硝等。

4） SNCR的達(dá)標(biāo)氨逃逸濃度在8 mg/m3。2021年各地市環(huán)保增加了氨逃逸檢測(cè)（以前有現(xiàn)場(chǎng)為脫硝達(dá)標(biāo)大量噴氨），SNCR實(shí)施要求進(jìn)一步提高，工藝升級(jí)也迫在眉睫。

SCR-在爐口中溫處的實(shí)施工藝

SCR（選擇性催化還原脫硝）是借助催化劑（鐵、釩、鉻、鈷或鉬等），向溫度約280～450 ℃的煙氣中噴入氨，將NOx 還原成N? 和H?O的脫硝工藝。

催化劑模塊是SCR的核心，建設(shè)和維護(hù)成本高，只要不中毒，一般可用1.5-2年。SCR隨著發(fā)展，適用溫窗在擴(kuò)大，自動(dòng)化程度也越來(lái)越高，其工藝流程圖如下：

特性總結(jié)：

1） SCR是大型現(xiàn)場(chǎng)（煙氣量超40萬(wàn)m3/h）的選擇。達(dá)90%以上的脫硝率、可靠的運(yùn)行率、較低的維護(hù)成本等都是其他工藝所不能比擬的。

2） SCR需要較高的建設(shè)投入。以40萬(wàn)煙氣量現(xiàn)場(chǎng)為例，SNCR約用100-200萬(wàn)元，SCR則需要約800-1200萬(wàn)元，這是很多中小企業(yè)所不能承擔(dān)的。

3） SCR如煙氣含有鎘、砷時(shí)，易造成催化劑中毒，縮短催化劑模塊的壽命，常見(jiàn)的生物質(zhì)爐煙氣就富含砷。

4） SCR的達(dá)標(biāo)氨逃逸濃度在5mg/m3。需要專業(yè)的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)維護(hù)才可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，不會(huì)形成二次污染。

低溫脫硝-在排煙前低溫區(qū)實(shí)施的脫硝工藝

低溫脫硝是近幾年隨著脫硝技術(shù)發(fā)展和氮氧化物超低排放要求而盛行起來(lái)的脫硝工藝，是對(duì)SCR和SNCR傳統(tǒng)脫硝工藝的有力補(bǔ)充。低溫脫硝打破以氨作為脫硝劑的傳統(tǒng)，以高效的低溫脫硝劑，不借助任何催化劑或高溫的條件下，與煙氣中的氮氧化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，最終將NOx反應(yīng)成N? 和H?O的脫硝工藝。

低溫脫硝最初是以補(bǔ)充工藝形式而盛行，只在煙道上噴入低溫脫硝劑即可起效：*不占場(chǎng)地（在煙道上實(shí)施）、施工及其簡(jiǎn)便（用泵霧化噴入即可）、不受爐型和燃料影響（對(duì)尾氣處理）、脫硝率（煙道多潤(rùn)環(huán)?？蒒Ox <30 mg/m3內(nèi)）等優(yōu)勢(shì)，讓其與SCR/SNCR配合。

特性總結(jié)：

1）低溫脫硝在煙溫40-260℃ 處實(shí)施，達(dá)95%以上的脫硝率（化學(xué)反應(yīng)，理論上可更高）成為很多低溫現(xiàn)場(chǎng)和超低排放現(xiàn)場(chǎng)選擇，而且無(wú)需停爐即可隨時(shí)快速完成施工。

2）風(fēng)量越低的現(xiàn)場(chǎng)（10萬(wàn)m3/h內(nèi)）其優(yōu)勢(shì)越明顯。相較與SCR/SNCR在中大型現(xiàn)場(chǎng)的特性，低溫脫硝可忽略不計(jì)的建設(shè)費(fèi)用以及小風(fēng)量的低處理量，成了小微企業(yè)的選擇。

3）低溫脫硝劑是工藝關(guān)鍵。高效*的反應(yīng)效率，長(zhǎng)久運(yùn)營(yíng)的成本要求，現(xiàn)場(chǎng)適用性等，都可以先通過(guò)小試來(lái)確認(rèn)，比工程驗(yàn)收保障性更高。

4）低溫脫硝無(wú)氨逃逸風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)榘痹诘蜏貤l件下無(wú)脫硝作用，所以低溫脫硝劑都不含氨。