التطبيق التقني لتقنية SNCR في إزالة النيتروجين من المراجل

Thread Content

تعتبر الغلايات الصناعية، بوصفها مصدرًا لإنتاج البخار والمياه الساخنة في الصناعة، من المواد الضرورية للتنمية الصناعية والحياة الاجتماعية. أما في تطبيقات الغلايات الصناعية، فإن الغلايات التي تعمل بالفحم وغلايات محطات توليد الكهرباء تنتج كميات كبيرة من أكاسيد النيتروجين، مما يسبب تلوثًا شديدًا للهواء. لذلك، أصبح إزالة أكاسيد النيتروجين من الغلايات مسألة لا يمكن تجاهلها. في تقنيات إزالة النيتروجين من المراجل، أصبحت تقنية SNCR هي الخيار المفضل لإزالة النيتروجين في العديد من المراجل المتوسطة والصغيرة. SNCR هي تقنية الاختزال غير الحفاز الانتقائي لإزالة أكاسيد النيتروجين، وهي التقنية الثانية من حيث الأهمية في الصين بعد تقنية SCR. مقارنةً بتقنية إزالة النيتروجين عبر SCR، فإن تقنية SNCR لا تحتاج إلى استخدام محفزات، ويمكن استخدام اليوريا كعامل مختزل بدلاً من الأمونيا. تتميز هذه التقنية بتكلفة استثمارية منخفضة وتكاليف تشغيل قليلة وفترة زمنية قصيرة للتشغيل. لكن كلما كان حجم الغلاية أكبر، كانت نسبة إزالة النيتروجين أقل، ولذلك فإن تقنية SNCR أكثر ملاءمة للاستخدام في الغلايات المتوسطة والصغيرة. مع تطور تقنية SNCR بشكل متزايد، بدأ استخدامها تدريجيًا في الغلايات الكبيرة. تقنية SNCR لإزالة أكاسيد النيتروجين تعتمد على رش مواد مختزلة مثل NH3 واليوريا داخل فرن الغلاية لتحدث تفاعلات انتقائية مع أكاسيد النيتروجين، ولا تحتاج إلى محفز، ولذلك يجب إضافة المواد المختزلة في المناطق ذات درجات الحرارة العالية. يتم رش المواد المختزلة في منطقة داخل الفرن التي تبلغ درجة حرارتها 850 إلى 1100 درجة مئوية، حيث تتحلل بسرعة إلى NH3، والذي يتفاعل مع غازات NOx الموجودة في الدخان لينتج N2 والماء. تعتمد هذه التقنية على الفرن نفسه كمفاعل. تتراوح كفاءة تقنية إزالة أكاسيد النيتروجين من الغازات باستخدام SNCR بين 30% و80%، وهي تتأثر بشكل كبير بأبعاد هيكل الغلاية. مع استخدام تقنية SNCR، فإن الاتجاه الحالي هو استبدال الأمونيا باليوريا كعامل مختزل. في النطاق المتراوح بين 850 و1100 درجة مئوية، فإن التفاعلات الرئيسية لاختزال غازات NOx باستخدام NH3 أو اليوريا هي كالتالي: عند استخدام NH3 كعامل اختزال، فإن التفاعل يكون كالتالي: 4NH3 + 4NO + O2 → 4N2 + 6H2O. أما عند استخدام اليوريا كعامل اختزال، فإن التفاعل يكون كالتالي: NO + CO(NH2)2 + 1/2O2 → 2N2 + CO2 + H2O