Ứng dụng công nghệ SNCR trong việc khử nitơ oxit trong lò hơi

Thread Content

Lò hơi công nghiệp, với vai trò cung cấp hơi nước và nước nóng cho quá trình sản xuất công nghiệp, là một thiết bị không thể thiếu trong sự phát triển công nghiệp và đời sống xã hội. Trong ứng dụng của các lò hơi công nghiệp, những lò hơi sử dụng than làm nhiên liệu cùng các lò hơi trong nhà máy điện sẽ tạo ra lượng lớn các hợp chất nitro, gây ô nhiễm nghiêm trọng cho không khí. Do đó, việc xử lý khí thải từ các lò hơi cũng là một vấn đề cần được quan tâm. Trong công nghệ khử nitơ từ lò hơi, công nghệ SNCR trở thành lựa chọn ưu tiên cho nhiều loại lò hơi có quy mô vừa và nhỏ. SNCR là công nghệ khử nitơ oxit bằng cách khử trực tiếp một cách có chọn lọc, và hiện đây là công nghệ khử nitơ oxit phổ biến thứ hai tại Trung Quốc, sau công nghệ SCR. So với công nghệ khử nitơ bằng SCR, công nghệ SNCR không cần sử dụng chất xúc tác. Ngoài amoniac ra, chất khử có thể được sử dụng trong phản ứng này còn có urê. Công nghệ này có ưu điểm là chi phí đầu tư thấp, chi phí vận hành ít và thời gian hoạt động ngắn. Tuy nhiên, càng sử dụng những lò hơi lớn thì tỷ lệ khử nitơ càng giảm; do đó, công nghệ SNCR phù hợp hơn với các lò hơi có kích thước vừa và nhỏ. Khi công nghệ SNCR ngày càng trở nên hoàn thiện, nó dần được ứng dụng trong các lò hơi lớn. Công nghệ khử NOx SNCR là phương pháp sử dụng các chất khử như NH3, urê để tạo phản ứng chọn lọc với NOx bên trong lò hơi. Vì không cần sử dụng chất xúc tác, nên cần phải bổ sung chất khử vào khu vực có nhiệt độ cao. Chất khử được phun vào vùng có nhiệt độ từ 850–1100°C bên trong lò, nơi mà chất này sẽ nhanh chóng bị phân hủy thành NH3. NH3 sau đó sẽ phản ứng với NOx trong khí thải để tạo thành N2 và nước. Công nghệ này sử dụng chính buồng lò làm nơi diễn ra phản ứng. Hiệu suất khử nitơ trong công nghệ SNCR thường nằm trong khoảng 30%–80%, và nó chịu ảnh hưởng lớn bởi kích thước cấu trúc của lò hơi. Sử dụng công nghệ SNCR, xu hướng hiện nay là dùng urê thay vì amoniac làm chất khử. Trong khoảng nhiệt độ từ 850 đến 1100℃, các phản ứng chính để khử NOx bằng NH3 hoặc urea như sau: Khi NH3 được sử dụng làm chất khử: 4NH3 + 4NO + O2 → 4N2 + 6H2O. Còn khi urea được sử dụng làm chất khử thì phản ứng diễn ra như sau: NO + CO(NH2)2 + 1/2O2 → 2N2 + CO2 + H2O