平均每人每天产生约1公斤生活和生产垃圾,一个100万人口的城镇每天产生约1000吨垃圾。工业越发达,产生的垃圾就越多,垃圾的能量就越高。由于含有可燃气体甲烷,故沼气可做燃料。沼气是细菌在厌氧条件下分解有机物的一种产物。城市有机垃圾、污水处理厂的污泥、农村的人畜粪便、作物秸秆等,皆可做产生沼气的原料。
如果填埋受到管制,产生的沼气可由2000kw发电机组使用。使用寿命与填埋场相当,周期约为2-3年后。一般每天进口垃圾600吨以上,已运行2-3年。通过治理垃圾填埋场来建设沼气发电站是有价值的。中国人口众多,几十个都有很好的发电条件。
采用燃气内燃机发电技术的沼气发电机组NOx排放标准可参照《车用点燃式发动机及装用点燃式发动机汽车排放污染物排放限值及测量方法》(GB14762-2002)第二阶段与《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ阶段)》(GB17691-2005),或《大功率沼气发电机组》(GB/T29488-2013)执行;SO2排放标准可参照《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)执行。
氮氧化物(NOx)是沼气发电机在运行过程中排出的具有污染性质的气体,主要是指由氮(N)、氧(O)两种元素组成的化合物,其中包括多种化合物,氮氧化物都具有不同的毒性。氮氧化物包括多种化合物,如一氧化二氮(N2O)、一氧化氮 (N0)、二氧化氮(NO2)、三氧化二氮 (N203)、四氧化二氮(N204)和五氧化二氮(N205)等。除二氧化氮以外,其他氮氧化物均极不稳定。
SCR一选择性催化还原
原理就是在含有NOX的尾气中喷入氨,尿素或者其它含氮化合物,使其中的NOX还原成丙N2和水。还原反应在较高的温度范围(870-1100)内进行,不需要催化剂,称为选择性非催化还原(SNCR)还原反应在较低的温度范围(315-400℃)内进行,需要催化剂,称之为选择性催化还原(SCR)。由于NH可以选择性的与NOx反应而不是被氧气氧化,因此反应称为选择性的。
目前SCR用到的催化剂主要有Ti02为载体,可205为活性物质的平板式催化剂。SCR的关键因素有二一是排气与NH3充分混合;二是技进入反应区的NO×浓度及去除率严格控围NH3的喷入望。
SCR 装置运行原理如下:
氨气作为脱销剂被喷入高温烟气脱硝装置中,在催化剂的作用下将烟气中NOx分解成为N2和H2O,其反应公式如下:
催化剂
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O
NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O
一般通过使用适当的催化剂,上述反应可以在200℃~450℃的温度范围内有效进行,在NH3/NO=1的情况下,可以达到80~90%的脱硝效率。
烟气中的NOx浓度通常是低的,但是烟气的体积相对很大,因此用在SCR装置的催化剂一定是高性能。因此用在这种条件下的催化剂一定满足燃煤锅炉高可靠性运行的要求。
该系统具有脱硝效率高(可达90%以上),对燃料负荷适应性强,SO2氧化率和NH3逃逸率低,催化剂活性好、失活率低、寿命长,且工艺技术成熟,设备运行可靠,便于维护等特点,是发电机组脱硝、燃煤/天然气锅炉脱硝、各类窑炉、焚烧炉脱硝的理想选择。
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