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硫酸氫氨在煙氣脫硝中的危害及其解決方案
硫酸氫氨在煙氣脫硝中的危害及其解決方案
選擇性催化還原（SCR）煙氣脫硝技術(shù)是國內(nèi)外煙氣脫硝領(lǐng)域應(yīng)用廣泛的技術(shù)。SCR脫硝裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、脫硝效率高、運行可靠、便于維護(hù)等優(yōu)點。但是，在煙氣脫硝的同時，催化劑還可以使部分煙氣中SO2氧化生成SO3，SO3與SCR脫硝過程中未反應(yīng)的氨（逃逸的氨）反應(yīng)生成硫酸氫銨。硫酸氫銨是一種粘性很強的物質(zhì)，會對催化劑床層和換熱器造成極大危害，進(jìn)而嚴(yán)重影響其使用壽命、增加運行成本。因此，研究硫酸氫銨的形成機理以及控制方法對消除或減輕SCR脫硝過程硫酸氫銨的不良影響具有重要意義。
1.SCR反應(yīng)機理
pH做為基本的污水指標(biāo)，勢必成為供求的熱點，這對廣大的E-1312 pH電極制造商，比如美國BroadleyJames來說是個重大利好。美國BroadleyJames做為老牌的E-1312 pH電極制造商，必將為中國的環(huán)保事業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益。我們美國BroadleyJames生產(chǎn)的E-1312 pH電極經(jīng)久耐用，質(zhì)量可靠，測試準(zhǔn)確，廣泛應(yīng)用于各級環(huán)保污水監(jiān)測以及污水處理過程。
SCR法是指在催化劑的作用下，還原劑（NH3或尿素等）有選擇性地與煙氣中的NOx反應(yīng)并生成環(huán)境友好的N2和H2O。在以氨為還原劑的典型SCR反應(yīng)條件下，其主要反應(yīng)為：
2.硫酸氫氨生成機理
由于脫硝反應(yīng)過程中會產(chǎn)生一定量的氨逃逸，實際生產(chǎn)運行中，脫硝煙氣中部分SO2在催化劑的作用下轉(zhuǎn)化為SO3，SO3和氨發(fā)生反應(yīng)生成(NH4)2SO4和NH4HSO4。NH4HSO4是一種易冷凝沉積在空器換熱元件表面的高粘性液態(tài)物質(zhì)，極易粘附煙氣中的飛灰顆粒，堵塞換熱元件通道，增加空預(yù)器阻力并影響換熱效果。
反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：
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當(dāng)煙氣中的SO3濃度高于氨逃逸濃度（通常要求SCR出口不大于3ppm）時，主要生成硫酸氫氨(ABS)。
3.硫酸銨鹽特性
硫酸銨為無色透明斜方晶系結(jié)晶固體，熔點為230-280℃，加熱到513℃以上*分解成氨氣、氮氣、二氧化硫及水。因而，在低溫催化劑和GGH換熱器工作溫度區(qū)間內(nèi)硫酸銨主要為固體，硫酸銨對脫硝過程危害不大。
硫酸氫氨則是一種粘度*的物質(zhì)，熔點為147℃，沸點為350℃，在此溫度區(qū)間內(nèi)，為硫酸氫氨的熔融狀態(tài)，處于液態(tài)的硫酸氫氨具有很強的粘性，當(dāng)溫度降至185℃以下時，煙氣中已生成的氣態(tài)硫酸氫銨會在空預(yù)器冷段的傳熱元件上凝固下來，造成空預(yù)器冷段積鹽與結(jié)垢，進(jìn)而影響空預(yù)器的正常運行。
4.硫酸氫氨的危害
催化劑及空預(yù)器堵塞物中主要是NH4HSO4為主的混合物，在空預(yù)器冷端結(jié)露生產(chǎn)具腐蝕性、粘粘性的液體，這種狀態(tài)下煙氣中的飛灰極易被NH4HSO4捕捉，積累在空預(yù)器蓄熱片上，煙氣中飛灰會進(jìn)一步被吸附流通，形成惡性循環(huán)，經(jīng)分析火電廠脫硝系統(tǒng)的投運是產(chǎn)生NH4HSO4的主要來源。
此外，除了空預(yù)器流通阻力大幅增加外,積灰中NH4HSO4具有很強的吸潮性,在空預(yù)器低溫段會吸附大量的水蒸汽和硫酸,在蓄熱元件的表面形成酸洗環(huán)境,對空預(yù)器造成嚴(yán)重的腐蝕,從而形成惡性循環(huán),加劇空預(yù)器的堵塞情況。空預(yù)器是煙氣與一、二次風(fēng)的換熱元件,即煙、風(fēng)的共同通道,一旦空預(yù)器蓄熱元件發(fā)生堵塞,輕則加大空預(yù)器的漏風(fēng)率,增加引、送、一次風(fēng)機的電耗;重則堵塞風(fēng)道,擾動爐膛負(fù)壓及燃燒工況,威脅機組的安全穩(wěn)定運行。
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