无氨脱硝技术在多行业领域的应用及对SCR的有效替代

1. 无氨脱硝技术介绍

1.1 工艺说明

脱硫脱硝所涉及的脱硫剂、无氨催化剂均是以氢氧化钙（Ca(OH)2）作为基材、锰系或者锰铜系材料作为催化剂，经过混合搅拌、挤压、烘干等工序制作成柱状颗粒；

通常来讲，对于客户完全新建脱硝项目而言（或者已有固定床脱硫系统）：

配套固定床干法脱硝反应器（或者在已有固定床脱硫反应器内部直接填装无氨脱硝剂），无需另行设置除尘装置，无氨脱硝剂颗粒形成的固定床本身有抑尘除尘作用（颗粒层除尘原理）。

当氢氧化钙与二氧化氮反应时，会生成硝酸钙（Ca(NO₃)₂）和水（H₂O）。

这个反应的化学方程式可以表示为：

Ca(OH)₂+2NO₂→Ca(NO₃)₂+H₂O

这个反应是一个典型的酸碱中和反应，其中氢氧化钙是碱，而二氧化氮（在水中溶解后形成硝酸）是酸。

整个过程不使用水，亦不产生废水。操作控制过程简单，易于控制。

按照烟气流通方向与固体颗粒物料下行方向的差异，固定床脱硫脱硝一体化装置分为轴流式和径流式。

烟气经固定床反应器由下部往上部升，无氨脱硝剂在重力作用下从上部往下部降，无氨脱硝剂与烟气进行逆流接触时，称为轴流式固定床干法脱硝。

烟气经固定床反应器由内侧往外侧流动，无氨脱硝剂在重力作用下从上部往下部降，无氨脱硝剂与烟气进行叉流接触时，称为径流式固定床干法脱硝。

1.2钙基固定床干法脱硫脱硝一体化的优势和特点

♢ 一次性投资较低；

♢ 运行成本较低；钙基固定床干法整体阻力损失较小，因此动力消耗即电耗较低，且无需进行升温（无氨脱硝升温幅度低），不必使用（减少使用）燃料介质；

♢ 占地面积小，尤其适用于现场空间较小，且不规则区域；

♢ 钙基固定床干法（脱硫）产生的硫酸钙为固废，我司可进行回收；

♢ 钙基固定床干法（脱硝）产生的硝酸钙为固废，我司可进行回收；

♢ 钙基固定床干法系统几乎免维护，无需新设岗位工人，检修维护方便简单；

更为值得关注的是：

• 钙基固定床可以同时实现脱硫和脱硝的功能，对于需要分期建设的，可以预留后期塔内装填脱硫剂或者脱硝剂的空间，后期需要增加脱硫或者脱硝功能时，无需改造无需停炉无需增加新设备设施，仅在线填装脱硫剂或者脱硝剂即可；

• 钙基固定床所有副产物均为固废，相较于小苏打脱硫的钠盐、SCR脱硝的催化剂危废，更加易于处理，而且我司可以负责回收，解决客户的后顾之忧；

• 作为钙基固定床干法脱硫脱硝一体化的组成部分，无氨脱硝彻底实现了无氨化，解决了氨水作为危险品运输、储存、输送的繁琐和风险点；

• 不使用氨水，则彻底解决了氨逃逸问题；

• 解决了脱硝催化剂危废难于处理或者处理成本高，SCR脱硝对温度要求较高，导致运行成本居高不下的问题；

1.3政策鼓励

更为值得关注的是，中华人民共和国工业和信息化部，生态环境部公告2023年第33号文《国家鼓励发展的重大环保技术装备目录（2023年版）》中，明确提出将固定床干法烟气处理装备收入其中，作为国家鼓励发展的技术形式；

1.4 专利及专有技术（与固定床、脱硫剂脱硝剂相关）

2. 对已有SCR系统的有效替换

除上述客户完全新建脱硝系统或者是在已有固定床脱硫系统情况外，对于客户原来采用SCR脱硝方式的，为了彻底解决氨水运输、储存、使用的繁琐和安全风险，为了彻底解决催化剂危废问题，为了降低升温消耗燃料介质从而增加运行成本，等等一系列问题，可以考虑采用无氨脱硝剂替代原SCR催化剂；

脱硝塔采用原SCR系统中的设备，放置空间中的催化剂替换成无氨脱硝剂。

设计新的催化剂模块作为承载单体来容纳无氨脱硝剂，主要变化是底部更改为多孔底板用于承载和约束无氨脱硝剂；

在放置空间中布置多个承载单体，能够准确地了解并更换失效的无氨脱硝剂。

脱硝塔前端的进气烟道上便不用再连接氨水罐和热风炉，原SCR系统中的氨水罐和热风炉直接拆除即可，由此解决了氨水引起的泄露、逃逸以及存储和运输成本高居不下的问题，并且解决方案的成本远小于拆除SCR系统并建立固定床干法脱硝系统的成本。

从根本上实现无氨化，解决氨逃逸始终超标的环保问题；

副产物为固废而非危废；

降低运行成本；

3. 无氨脱硝技术的多行业领域应用

无论是钙基固定床干法脱硝，还是钙基固定床干法脱硫，或者钙基固定床干法脱硫脱硝一体化，基于其自身特点及优势，适用于多个行业领域；

连同脱硫功能或者单独实现脱硝功能，可以应用于钢铁行业、焦化行业、生物质、硅材料、石化等多个行业领域；