SCR脫硝過程中ABS揮發(fā)動力學(xué)及控制方法研究.pdf

1、以NH3或尿素為還原劑的選擇性催化還原法(SCR)是目前火電廠應(yīng)用最為廣泛的脫硝技術(shù)，該方法技術(shù)成熟、脫硝效率高、運行可靠且便于維護(hù)和操作。在煙氣脫硝的過程中，SCR催化劑在催化還原 NOX的同時，也使煙氣中部分SO2(0.5%-2.0%)氧化成 SO3，進(jìn)而與 SCR脫硝過程中的逃逸氨生成硫酸氫銨(ABS)，液態(tài)的ABS具有粘性，易于在催化劑表面及SCR反應(yīng)器的下游設(shè)備和管道上沉積，吸附煙氣中的大量飛灰，引起催化劑活性降低、空預(yù)器阻力

2、增大，傳熱元件傳熱效率下降等，嚴(yán)重時導(dǎo)致停機(jī)。因此，研究ABS的揮發(fā)特性與調(diào)控方法非常有必要。
　　本文利用自行設(shè)計的揮發(fā)試驗臺，研究ABS的揮發(fā)特性及揮發(fā)后的冷凝規(guī)律，得出：隨溫度升高，ABS揮發(fā)速率增大，溫度達(dá)400℃時，揮發(fā)速率出現(xiàn)陡增；接觸面積增大，ABS的揮發(fā)速率明顯升高；ABS顆粒越細(xì)，其揮發(fā)速率越快；隨著飛灰中摻雜ABS量的增加，揮發(fā)速率呈下降趨勢；利用離子色譜法對冷凝產(chǎn)物進(jìn)行分析，得出當(dāng)揮發(fā)溫度低于300℃時，冷凝

3、管中冷凝產(chǎn)物可能為NH4HSO4和少量的H2SO4，高于350℃時，冷凝產(chǎn)物可能是H2SO4和少量的硫酸銨(AS)。熱重分析表明，ABS起始揮發(fā)溫度為206℃左右，297-390℃為快速揮發(fā)階段，在378℃時實現(xiàn)最快揮發(fā)速率；ABS的分解過程為：先發(fā)生脫氨反應(yīng)，隨后硫酸進(jìn)一步分解為SO3和H2O；熱重數(shù)據(jù)和等速升溫動力學(xué)分析表明：ABS的揮發(fā)過程分為三個溫度段，各段均符合反 Jander揮發(fā)動力學(xué)模型，為三維擴(kuò)散。高溫條件下，ABS和A

4、S對碳鋼的腐蝕速率均隨溫度升高而降低，200℃以上變化不大；低于200℃時，ABS對碳鋼的腐蝕速率比AS快；ABS濃度越高，腐蝕速率越快；利用SEM/EDS和XRD分析，確定腐蝕產(chǎn)物可能為鐵的氧化物和(NH4)Fe(SO4)2等；機(jī)理為碳鋼先發(fā)生酸性腐蝕和氧腐蝕，生成的 Fe2+發(fā)生系列次生反應(yīng)，生成鐵的氧化物和(NH4)Fe(SO4)2等。結(jié)合實驗研究結(jié)果表明，采用空預(yù)器控溫的手段，應(yīng)使煙氣溫度在350℃左右，以保證在實現(xiàn)一定的 AB