Technische Anwendung der SNCR-DeNOx-Technologie zur DeNOx-Behandlung in Kesseln

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Industriekessel, die als Quelle für Dampf und Warmwasser in der Industrieproduktion dienen, sind unverzichtbare Verbrauchsgüter für die industrielle Entwicklung und das gesellschaftliche Leben. Bei der Verwendung in Industriekesseln erzeugen insbesondere Kessel, die mit Kohle betrieben werden, sowie Kraftwerkskessel große Mengen an Stickoxiden, die eine erhebliche Belastung der Luft darstellen. Daher ist auch die Entstickung von Kesseln ein Thema, dem man Aufmerksamkeit schenken muss. In der Technologie zur Stickstoffentfernung in Kesseln ist die SNCR-Technologie die bevorzugte Methode für die Stickstoffentfernung in vielen kleinen und mittleren Kesseln. SNCR steht für selektive nicht-katalytische Reduktion zur Stickstoffabtötung und ist derzeit in China die zweitwichtigste Technologie zur Stickstoffabtötung nach SCR. Im Vergleich zur SCR-DeNOx-Technologie erfordert die SNCR-DeNOx-Technologie keinen Katalysator. Als Reduktionsmittel kann neben Ammoniak auch Urea verwendet werden. Sie zeichnet sich durch geringe Investitionskosten, niedrige Betriebskosten sowie kurze Durchlaufzeiten aus. Allerdings sinkt je größer der Kessel ist, desto geringer ist die DeNOx-Effizienz. Daher eignet sich die SNCR-Technologie eher für kleine und mittlere Kessel. Mit der zunehmenden Reifung der SNCR-Technologie wird sie allmählich in großen Kesseln eingesetzt. Die SNCR-Dehnitrierungstechnik beinhaltet das Einbringen von Reduktanten wie NH3 oder Urea in den Kessel, wo sie mit NOx eine selektive Reaktion eingehen. Da kein Katalysator verwendet wird, müssen die Reduktanten in der Hochtemperaturzone zugeführt werden. Der Reduktionsmittel wird in den Bereich der Ofenkammer mit einer Temperatur von 850–1100 °C eingespritzt, wo es schnell thermisch zerlegt wird und zu NH3 wird. Dieses NH3 reagiert anschließend mit den NOx-Gasen im Rauch zu N2 und Wasser. Dabei dient die Ofenkammer als Reaktor. Die Entstickungseffizienz der SNCR-Technologie zur Entfernung von Stickoxiden aus den Abgasen liegt in der Regel bei 30 % bis 80 %. Sie hängt stark von den Abmessungen der Kesselkonstruktion ab. Mit der SNCR-Technologie ist es derzeit üblich, Ammoniak durch Urea als Reduktionsmittel zu ersetzen. Im Temperaturbereich von 850–1100 °C sind die wichtigsten Reaktionen zur Reduktion von NOx durch NH3 oder Urea wie folgt: Bei Verwendung von NH3 als Reduktionsmittel: 4 NH3 + 4 NO + O2 → 4 N2 + 6 H2O. Bei Verwendung von Urea als Reduktionsmittel: NO + CO(NH2)2 + 1/2 O2 → 2 N2 + CO2 + H2O