2. 1 SCR脫硝處理原理
SCR脫硝是在催化劑的作用下，還原劑( 氨氣)與煙氣中的氮氧化物反應(yīng)生成無害的氮?dú)夂退瑥亩コ裏煔庵械腘Ox。選擇性是指還原劑NH3和煙氣中的NOx發(fā)生還原反應(yīng)，其主要反應(yīng)式如下。
4NO + 4NH3 + O2→4N2 + 6H2O( 主要反應(yīng))
2NO2 + 4NH3 + O2→3N2 + 6H2O
2. 2 催化劑的分類和應(yīng)用
催化劑是SCR脫硝工藝的核心，催化劑的反應(yīng)溫度主要分為高溫、中溫、中低溫、低溫。應(yīng)用最廣的是高溫催化劑和中溫催化劑，脫硝效率高，應(yīng)用條件廣泛。表1為國內(nèi)外催化劑的主要應(yīng)用情況。


 國內(nèi)焦化行業(yè)目前使用較多的是中低溫催化劑，低溫催化劑使用較少，低溫SCR能最大限度地降低煙氣升溫所需的能源消耗，減少一次投資。
2. 3 低溫SCR脫硝面臨的困難
( 1) 焦?fàn)t煙氣中的二氧化硫在SCR催化劑的作用下會轉(zhuǎn)化為三氧化硫，在180～230℃范圍內(nèi)三氧化硫極易與氨氣發(fā)生反應(yīng)生成硫酸氫銨，并吸附在催化劑表面，降低脫硝效率。
( 2) 煙氣中存在飛灰等雜質(zhì)，長期運(yùn)行會導(dǎo)致催化劑堵塞。催化劑堵塞是不可逆的，并且催化劑不可再生，將直接影響催化劑的脫除效率和使用壽命。
2. 4 低溫SCR脫硝解決措施
( 1) 對煙氣先進(jìn)行脫硫，降低脫硝塔入口的二氧化硫含量。寧鋼選用半干法脫硫，霧化器可將脫硫劑霧化為50μm 的極細(xì)小霧滴，增加反應(yīng)接觸面積，使脫硫反應(yīng)更充分，具有極高的脫除效率。經(jīng)脫硫后入脫硝塔前二氧化硫控制在10 mg /m3以下。
( 2) 采用鈉基脫硫。在140℃以上鈉基具備脫硫效率更高、溫降更小的優(yōu)勢，脫硫溫降可以控制在15～20℃，保證脫硝煙氣溫度控制不低于170℃。
( 3) 脫硫后采用布袋除塵。布袋除塵具有除塵效率高，運(yùn)行穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。未反應(yīng)的脫硫劑附集在濾袋外表面，可以使煙氣在濾袋表面完成二次脫硫反應(yīng)，提高脫硫效果。經(jīng)除塵后，入脫硝塔前顆粒物控制在10mg /m3以下。
( 4) 設(shè)置再生裝置。長時間運(yùn)行下，催化劑的反應(yīng)效率下降是不可避免的，因此必須設(shè)置加熱爐。當(dāng)催化劑效率下降時，開啟加熱爐進(jìn)行在線再生，恢復(fù)催化劑活性，延長催化劑的使用壽命。
( 5) 設(shè)置吹灰器。為保持催化劑表面的清潔，防止催化劑堵塞，需經(jīng)常進(jìn)行吹灰。吹掃的目的是防止灰沉積在催化劑表面，因此裝置運(yùn)行可每天吹灰1 次，甚至每班1 次。
( 6) 選擇優(yōu)質(zhì)催化劑。為實(shí)現(xiàn)最優(yōu)催化劑設(shè)計方案，需要考慮較多因素，包括: 調(diào)整催化劑中氧化釩的成分比例來獲得較高活性的催化劑; 在達(dá)到同一性能條件下，催化劑的比表面積越大，需要催化劑的體積量越少; 為降低催化劑的重量，催化劑要設(shè)計成優(yōu)化的壁厚，使通過催化劑的煙氣壓降也減到最低。寧鋼根據(jù)此情況選擇了奧地利Ceram 產(chǎn)品，催化劑主要技術(shù)數(shù)據(jù)見表2。

3 實(shí)際應(yīng)用情況
系統(tǒng)投入運(yùn)行至今1 年左右，生產(chǎn)穩(wěn)定，脫硝效率達(dá)到85%以上，脫硝塔運(yùn)行溫度在180 ℃左右，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，煙囪排放數(shù)據(jù)如表3所示。

4 技術(shù)特點(diǎn)
( 1) 經(jīng)濟(jì)性好。節(jié)省了中低溫脫硝工藝中升溫所消耗的煤氣，節(jié)約了成本。
( 2) 適用性好。所選催化劑在170～185℃的焦?fàn)t煙氣工況下具有良好的適用性，脫硝效率仍可達(dá)到85%以上，滿足低溫脫硝運(yùn)行。
( 3) 系統(tǒng)能夠滿足焦?fàn)t煙氣周期性波動的特點(diǎn)，保證煙囪排放穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。