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環保科普 | 煙氣脫硝
01.什么是煙氣脫硝?
煙氣脫硝是指在煙氣中去除氮氧化物(NOx)的一種技術。
在燃燒過程中，氮氣和氧氣結合形成NOx，它是一種對大氣環境有害的污染物，具有強烈的刺激性和毒性，會導致酸雨、光化學煙霧等環境問題，同時也會危害人類健康。
煙氣脫硝技術主要有干法和濕法兩種。與濕法煙氣脫硝技術相比，干法煙氣脫硝技術的主要優點是：基本投資低，設備及工藝過程簡單，脫除NOX的效率也較高，無廢水和廢棄物處理，不易造成二次污染。
02.煙氣脫硝的工作原理
煙氣脫硝技術的主要原理是通過在燃燒過程中或煙氣處理系統中加入適當的還原劑或催化劑，使NOx還原成氮氣和水，達到減少NOx排放的目的。
常用的煙氣脫硝技術包括選擇性催化還原法(SCR)、選擇性非催化還原法(SNCR)等。由于從燃燒系統排放的煙氣中的NOx，90%以上是NO，而NO難溶于水，因此對NOx的濕法處理不能用簡單的洗滌法。
煙氣脫硝的原理是用氧化劑將NO氧化成NO2，生成的NO2再用水或堿性溶液吸收，從而實現脫硝。O3氧化吸收法用O3將NO氧化成NO2，然后用水吸收。該法的生成物HNO3液體需經濃縮處理，而且O3需要高電壓制取，初投資及運行費用高。
ClO2氧化還原法ClO2將NO氧化成NO2，然后用Na2SO3水溶液將NO2還原成N2。該法可以和采用NaOH作為脫硫劑的濕法脫硫技術結合使用，脫硫的反應產物Na2SO3又可作為NO2的還原劑。ClO2法的脫硝率可達95%，且可同時脫硫，但ClO2和NaOH的價格較高，運行成本增加。
03.煙氣脫硝的技術有哪些?
常見的脫硝技術包括選擇性催化還原(SCR)、非選擇性催化還原(SNCR)、吸收劑法、氧化劑法和催化氧化法。
(1)選擇性催化還原
是一種基于催化劑的脫硝技術。它通過將氨(NH3)或尿素(CO(NH2)2)注入煙氣中，與其中的NOx在催化劑的作用下進行反應，生成無害的氮氣(N2)和水蒸氣(H2O)。SCR技術具有高效、可靠、穩定的特點，能夠在較寬的溫度范圍內進行脫硝。
(2)非選擇性催化還原
技術是將氨氣或尿素直接噴入高溫煙氣中，與其中的NOx進行非選擇性的催化還原反應。這種技術適用于溫度較高的煙氣，但在低溫下的脫硝效率較低。
(3)吸收劑法
是利用氨堿溶液吸收煙氣中的NOx。常用的吸收劑包括氨水和尿素溶液。在吸收過程中，NOx會與吸收劑反應生成氮酸鹽，如硝酸銨。然后通過脫水和脫硫等工藝處理，將氮酸鹽轉化為氮氣。
(4)氧化劑法
是利用臭氧(O3)或過氧化氫(H2O2)將煙氣中的NOx氧化成二氧化氮(NO2)。NO2比NO更易于被吸收和轉化為氮酸鹽。通過吸收劑法或其他方法處理，將NO2轉化為氮酸鹽，最終生成氮氣。
(5)催化氧化法
是利用催化劑將煙氣中的NOx氧化成高溫下易被吸收的NO2。然后通過吸收劑法或其他方法將NO2轉化為氮酸鹽，最終生成氮氣。催化氧化法具有高效、低能耗的特點。
這些常見的脫硝技術各有優缺點，適用于不同的工業排放和環境條件。脫硝技術的應用有助于減少大氣中NOx的排放，改善空氣質量，保護環境和人類健康。同時，脫硝技術的研發和應用，也是環保技術領域的重要課題，需要不斷推動技術的創新和進步，以適應不斷變化的環境需求。
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