提高SNCR效率

提高SNCR效率

為滿足日益要求嚴格的NOx排放值需求，國內外相當數量的預分解窯生產線安裝了SNCR裝置，通過噴射尿素溶液和氨水來降低NOx排放值。預熱器系統內煙氣含塵量高，降低了尿素和氨水效率，通常尿素對NOx的去除效率平均約為35%，氨水平均約為50%。總體說來，噴尿素效率低，噴氨水效率高，但氨水溶液的儲存和處置較尿素麻煩些。進一步提高尿素噴射效率，降低生產成本，有利于SNCR長期連續使用，是水泥工業亟待解決的技術問題。

意大利ECOSPRAY Technologies結合尿素性能，提出了解決途徑，通過實踐取得了成效，具體情況如下：

圖1 尿素溶液噴入揮發反應器

圖2 揮發反應器后的催化過濾反應器

圖3 氣相NH3再次噴入預熱器

1 尿素分解工況

反應步驟如下：

NH2-CO-NH2（溶液）→NH2-CO-NH2（固態）+xH2O（蒸氣）

NH2-CO-NH2（溶液）→NH3（氣體）+HCNO（氣體）

HCNO（氣體）進一步分解成各種化合物。

2 改進措施

為提高尿素效率，將尿素噴射改為氣體霧化噴射，利用750～800℃或更高溫度的三次空氣通入蒸發反應器內（圖1、圖3紅色部位），尿素溶液通過雙旋流噴頭霧化噴入反應器內，霧化尿素遇熱后，其附著水和結晶水快速蒸發，固態尿素遇熱分解成NH3和HCNO，最后進入催化過濾反應器內（圖2、圖3綠色部位）。

在催化過濾反應器內，粉塵被移除，同時催化劑促進HNCO與水作用，生成NH3和CO2，其反應方程式為：

HNCO（氣）+H2O→NH3（氣）+ CO2（氣）

氣體中含有5%的NH3氣體，重新噴入預熱器系統內。上述系統將原來噴射的尿素溶液，在噴射前轉化為氣態NH3，大幅提高了尿素去除NOx的效率。在兩家水泥廠實施后，其效果如下：

在相同的NOx去除效率（約40%～50%）下，尿素噴射量降低至40%以下，相當于常規噴尿素溶液的60%～70%，而NOx去除效率可以從0～50%提高至75%以上。

[1]謝海濤.原子熒光光譜法測定背景土壤中的硒[J].環境科學導刊，2008,27（4）：95-96.

[2]武學軍,祝建國,王玉功,何燕,等.氫化物發生-原子熒光光譜法自動進樣快速測定非金屬礦中的硒[J].分析測試技術與儀器,2007,13（3）.

[3]國家環保局《水和廢水監測分析方法》編委會.水和廢水監測分析方法（第四版）[M].北京：中國環境科學出版社，2002.

[4]黃勇,陳蓓.水浴消解法測定土壤中的汞[J].中國環境監測，2007（3）.

3 結論

通過比較實驗條件和優化儀器條件，采用沸水浴酸溶解樣品的方式以及氫化物發生-原子熒光法對廢棄物中的硒元素進行測定，具有操作簡便、檢出限低、靈敏度高、重現性好、干擾少等特點，能夠滿足水泥窯處置固體廢棄物的分析要求。