选择性催化复原脱除NOx的运转本钱次要受催化剂寿命的影响,因而提出一种不需求催化剂的选择性复原,这就是选择性非催化复原技术。该技术是用NH3、尿素等复原剂喷入炉内与NOx停止选择性反响,不必催化剂,因而必需在低温区参加复原剂。复原剂喷入炉膛温度爲900～1100℃的区域,该复原剂(尿素)迅速热分解成NH3并与烟气中的NOx停止SNCR反响生成N2,该办法是以炉膛爲反响器。
研讨发现,在炉膛900～1100℃这一狭隘的温度范围内,在无催化剂作用下,NH3或尿素等氨基复原剂可选择性地复原烟气中的NOx,根本上不与烟气中的O2作用,据此开展了SNCR法。在900～1100℃的范围内,NH3或尿素复原NOx的次要反响如下。
NH3爲复原剂:
4NH3+4NO+O24N2+6H2O
尿素爲复原剂:
2NO+CO(NH2)2+12O22N2+CO2+2H2O
当温度高于1100℃时,NH3则会被氧化爲NO,即:
4NH3+5O24NO+6H2O
不同复原剂有不同的反响温度范围,此温度范围称爲温度窗。NH3的反响***佳温度区爲900～1100℃。当反响温渡过高时,由于氨的分解会使NOx复原率降低;另一方面,反响温渡过低时,氨的逃逸添加,也会使NOx复原率降低。NH3是高挥发性的***物质,氨的逃逸会形成新的环境净化。
惹起SNCR零碎氨逃逸的缘由有2种,一是由于喷入点烟气温度低影响了氨与NOx的反响;另一种能够是喷入的复原剂过量或复原剂散布不平均。
复原剂喷入零碎必需能将复原剂喷入到炉内***无效的部位,由于NOx的散布在炉膛对流断面上是常常变化的,假如喷入控制点太少或喷到炉内某个断面上的氨散布不平均,则会呈现散布较高的氨逃逸量。在较大的燃煤锅炉中,复原剂的平均散布则更困难,由于较长的喷入间隔需求掩盖相当大的炉内截面。
爲保证脱硝反响能充沛地停止,以***少的喷入NH3量到达***好的复原效果,必需设法使喷入的NH3与烟气良好地混合。若喷入的NH3不充沛反响,则逃逸的NH3不只会使烟气中的飞灰容易堆积在锅炉尾部的受热面上,而且烟气中NH3遇到SO3会发生(NH4)2SO4,容易形成空气预热器梗塞,并有腐蚀的风险。
SNCR烟气脱硝技术的脱硝效率普通不高,受锅炉构造尺寸影响很大,多用作低NOx熄灭技术的补充处置手腕。采用SNCR技术,目前的趋向是用尿素替代氨作爲复原剂。值得留意的是,近年的研讨标明,用尿素作爲复原剂时,NOx会转化爲N2O,N2O会毁坏大气平流层中的臭氧,除此之外,N2O还被以为会发生温室效应,因而发生N2O成绩已惹起人们的注重。
SNCR技术的工业使用是20世纪70年代中期在日本的一些燃油、燃气电厂开端的,欧盟国度于20世纪80年代末在一些燃煤电厂也开端SNCR技术的工业使用。美国的SNCR技术在燃煤电厂的工业使用是在20世纪90年代初开端的,目前世界上燃煤电厂SNCR工艺的总装机容量在5GW以上。