Introducción al principio del proceso
Sin la acción de un catalizador, se utilizan agentes reductores para convertir los óxidos de nitrógeno presentes en los gases de combustión en nitrógeno y agua inofensivos. La "Reducción Selectiva No Catalítica" (Selective Non-Catalytic Reduction, abreviado como SNCR) es un método de desnitrificación que no requiere catalizador. Para lograr una mayor reactividad química, la tecnología SNCR necesita operar a una temperatura de horno relativamente alta (900-1150 °C), utilizando agentes reductores amínicos como amoníaco o urea para reducir selectivamente los NOx presentes en los gases de combustión.
En general, es difícil que el agente reductor se mezcle uniformemente en el horno o conducto de humos, por lo que la eficiencia de desnitrificación del SNCR será inferior al 50%, mientras que la eficiencia de desnitrificación de tecnologías que requieren catalizador puede alcanzar más del 90%. Debido a su bajo costo de inversión y facilidad de modificación, la tecnología SNCR es adecuada para su aplicación combinada con otras tecnologías de desnitrificación, por lo que ha logrado una amplia aplicación en calderas de carbón, especialmente en proyectos de modificación de desnitrificación en plantas antiguas.
Principio químico
Los óxidos de nitrógeno en los gases de combustión de calderas incluyen NO y NO2, y el NO representa más del 90% de los NOx en los gases de combustión. Por lo tanto, el proceso de desnitrificación se centra principalmente en la eliminación del NO.
Las ecuaciones de reacción química son:
CO(NH2)2→2NH2+CO
NH2+NO→N2+H2O
CO+NO→N2+CO2
La reacción global es:
NO+CO(NH2)2+1/2O2→2N2+CO2+2H2O
4NH3+5O2— 4NO+ 6H2O
A la temperatura adecuada del horno, los NOx reaccionan con el agente reductor (urea) para generar nitrógeno, dióxido de carbono y agua inofensivos (ver ecuación 1.1). Si la temperatura es demasiado alta, la urea misma puede oxidarse a NOx, lo que en realidad aumenta las emisiones de NOx (ver ecuación 1.2).
Principales equipos y funciones del sistema de proceso
1. Sistema de almacenamiento y preparación del agente reductor: la capacidad total de almacenamiento del sistema de almacenamiento se diseña según el consumo total de 5 días en condiciones BMCR del dispositivo SNCR de la caldera;
2. Sistema de medición, distribución y transporte: el sistema de medición y distribución está equipado con filtros para evitar la obstrucción de los equipos;
3. Sistema de inyección: mediante lanzas de inyección, el agente reductor se rocía en el horno en la ventana de temperatura adecuada;
4. Sistema de control eléctrico: equipado con un sistema completo e independiente de instrumentación y control.
