SNCR脱硝相关计算

有一日产2500吨水泥熟料生产线，已知窑尾烟气量V0=280 000Nm3/h（温度T0,压力P0,密度,0，各物质体积分数：yco2,yN2,yH2O,yO2,），NOX含量xNOX=800mg/Nm3(NO占92.5%,NO2占7.5%)。计划才采用SNCR技术经行烟气脱硝，脱硝率60%，脱硝剂采用25%氨水（相对密度0.9070,），基准态下氨的逃逸率=5ppm。问（1）正常运行下每小时氨水用量；（2）正常运行下能耗增加量，（假定原煤热值5500kCal/kg）。解：（1）主反应方程式表达式：4NH3+4NO+O24N2+6H2O (1)4NH3+2NO2+O23N2+6H2O (2)8NH3+6NO27N2+12H2O 34NH3+6NO5N2+6H2O 4副反应方程式表达式： 4NH3+6O22N2+6H2O 54NH3+4NO+3O24N2O+6H2O (6) 2NH3+SO3+H2O(NH4)2SO4 （7） 假定氨水输送过程中没有损失，氨水全部气化，氨气在窑尾气中按气体比例发生式（1）、式（2）反应，无其他副反应发生。理论氨水用量计算：方法一、化学方程式法NOX排放量计算：MNOx=V0*xNOX=280000Nm3h800mg/Nm3=2.24108mg/h合每小时NOX排放224千克NO排放量MNO224kg/h92.5%207.2kg/hNO2排放量MNO2224kg/h7.5%16.8kg/hNOX处理量计算：NO处理量MNO MNO207.2kg/h60%124.32kg/hNO2处理量MNO2 MNO216.8kg/h60%10.08kg/h氨用量计算：参与NO反应氨用量计算m1=68120124.32kg/h=70.45kg/h参与NO2反应氨用量计算m2=689210.08kg/h=7.45kg/h 逃逸氨量计算m3V0280 000Nm3/h5mg/Nm310-6kg/mg1.40kg/h理论氨用量mm1m2 m370.45kg/h+7.45kg/h1.40 kg/h79.30kg/h理论氨水用量计算Mm79.30kg/h25%317.20kg/h方法二、公式法尾气中NO、NO2浓度计算xNO=xNO92.5%=80092. 5%740mg/Nm3xNO2=xNOX92.5%=8007.5%60mg/Nm3理论NH3/NOx比计算另K=n（NH3）/n(NOx)k=+22.4(xNOMNO+2xNO2MNO2)=60%+522.4(74030+26046)=0.61理论氨用量计算理论氨水用量计算小结：实际运行中，总会伴随副反应的发生，假定副反应氨损在5%，实际25%氨水用量在334kg/h左右，合0.37m3/h。 (2)氨水吸热量计算氨物性参数20液氨汽化热1336.97kJ/kg ；20-950气氨定平均压比热容 2.112kJ/(kg)水的物性参数100一个大气压下饱和水蒸汽焓值2676.3kJ/kg,20液态水焓值83.86 kJ/kg ；100-950水蒸汽平均定压比热容2.01kJ/(kg)假定25%氨水以20理想液体进料，升温至950，理论氨流量79.20kg/h,理论水流量237.6 kg/h水吸收热量计算Q1=（2676.3-83.86）+（950-100）2.01237.61021903.34kJ/h氨吸热量计算Q2=1336.97+(950-20) 2.112 79.20284067.86 kJ/h25%氨水吸热量计算Q=Q1+Q2=1021903.34+284067.86=1269971.20 kJ/h折43.39 kgce/h氨的制备供应系统能耗计算质量分数为25%氨水一般通过两种途径获得。直接购买质量分数为25%氨水，买回液氨进行稀释。假定水泥厂有2个氨水储罐，互为备用，备用时间5天。以直接购买合格氨水为例进行热量衡算如下：卸氨泵如选用32CQF-15磁力泵，参数N=1.1kW,H=15m，Q=6.6m3/h，正常卸氨时，磁力泵出口流量在5.6 -6.6m3/h，由磁力泵特性曲线获悉对应功率1.0-1.1kW。单位体积氨水卸氨能耗计算：E1=NtQ=1.1kW1h6.6m3/h1m3=0.17kWh氨水输送采用多级离心磁力泵，每小时耗能约0.75 kWh即输送过程每小时氨水耗能0.81 kWh，合0.10kce/h。喷吹系统压缩空气能耗计算喷吹系统吹灰器，以每千克氨水消耗0.25Nm3压缩空气计算，每小时压缩空气用量V气0.2533483.5m3/h，合3.34kgce/h其它弱电、照明、氮气、仪表风、风机等其它能耗约2.0kgce/h。总增加能耗计算假定以上工艺参数合理，则总能耗为：E=43.39+0.1+3.34+2.0=48.83kgce 即每小时增加能耗48.83kgce,折原煤62.15kg。