Ứng dụng hệ thống xử lý khí thải SCR

SCR là công nghệ xử lý khí thải hiện nay được áp dụng rộng rãi với mục đích giảm phát thải khí NOx sau quá trình đốt cháy trong các nhà máy nhiệt điện than, giảm khí thải lò hơi công nghiệp, động cơ diesel. Vậy hệ thống SCR hoạt động theo nguyên tắc và ứng dụng trong những lĩnh vực nào?

Tổng quan về hệ thống XLKT SCR

Đặc điểm của hệ thống SCR

• Giảm xúc tác chọn lọc bao gồm việc bơm ure vào khí thải và sử dụng nhiệt khí thải tạo ra amoniac (NH3). Chất này sau đó sẽ phản ứng với NOx để phân hủy thành nito vô hại trong môi trường oxy hóa.
• Hệ thống khử xúc tác chọn lọc được ứng dụng rộng rãi trong các lò hơi công nghiệp, lò đốt chất thải rắn động cơ diesel, động cơ tàu biển với hiệu suất giảm NOx từ 70 – 95%.

Chất xúc tác của hệ thống SCR

• Kim loại cơ bản như vanadi và vonfram: ít tốn kém, hoạt động ở nhiệt độ thường nhưng độ bền không cao và thường ứng dụng trong các lò hơi công nghiệp.
• Zeolite: hoạt động ở nhiệt độ cao, làm giảm nguy cơ ăn mòn, giảm nồng độ SO thấp hơn quá trình oxy hóa.
• Sắt và đồng trao đổi SCRs ure zeolite cũng được phát triển thành xúc tác dạng tổ ong và xúc tác dạng tấm.

Ứng dụng trong nhà máy nhiệt điện

• Xử lý khí thải nhà máy nhiệt điện ứng dụng công nghệ SCR đặt giữa các bộ gia nhiệt không khí. Khi đó, amoniac được bơm vào buồng xúc tác thông qua lưới phun ở nhiệt độ thích hợp.
• Chất độc, hợp chất chứa lưu huỳnh và tro bay cũng được loại bỏ bằng cách lắp đặt các bộ lọc trước hệ thống SCR để tăng tuổi thọ cho chất xúc tác.
• Một số vấn đề cần xem xét là việc hình thành amoni sunfat và amoni bisunfat do hàm lượng lưu huỳnh trong nhiên liệu cũng như việc tạo thành SO do chất xúc tác không mong muốn gây ra.
• Chất xúc tác hoạt động điển hình thường có tuổi thọ từ 16.000 – 40.000 giờ (khoảng 1,8 – 4,5 năm) trong các nhà máy nhiệt điện than tùy thuộc vào thành phần khí thải và có thể lên đến 80.000 giờ (9 năm) trong các nhà máy nhiệt điện khí sạch hơn.

Nguyên tắc của hệ thống SCR

• Công nghệ SCR chủ yếu dùng ure hòa tan trong nước làm chất khử. Khi ure tiếp xúc với khí thải xảy ra quá trình bay hơi nước làm hòa tan ure rắn và hình thành phản ứng nhiệt phân.
• Quá trình thủy phân axit isocyanic (HNCO) xảy ra trên chất xúc tác tạo ra NH3 và ure. NH3 thực hiện vai trò khử NOx một cách chọn lọc, phân hủy thành nito vô hại và nước. Phản ứng này xảy ra trên chất xúc tác diễn ra nhanh hoặc chậm tùy thuộc vào tỷ lệ NO/NO2 của NOx
• Có nhiều chất xúc tác SCR, mỗi loại sẽ có thành phần hóa học khác nhau. Trường hợp khí thải có hàm lượng lưu huỳnh tương đối cao thì người ta dùng chất xúc tác gốc vanadi vì khả năng chống nhiễm độc lưu huỳnh. Còn amoni sunfat có tính axit làm giảm tốc độ khử NOx nên cần phải giữ khí thải ở nhiệt độ thích hợp.
• Đối với hệ thống NH3-SCR về cơ bản gồm lò phản ứng với chất xúc tác, khu vực lưu trữ NH3 và hệ thống phun. Trước khi vào lò phản ứng, chất khử sẽ được trộn đều với khí lò. NH3 và NOx từ khí thải sẽ phản ứng chọn lọc khi chúng đi qua chất xúc tác và tạo ra khí N2, nước. Nhiệt độ tối ưu cho phản ứng oxy hóa khử này từ 290 – 400 độ C.
• Đôi khi hệ thống SCR cũng được lắp đặt ở hạ lưu thiết bị khử lưu huỳnh (FGD) sử dụng trong các lò hơi. Ưu điểm của mô hình này là tuổi thọ chất xúc tác lâu, giảm chi phí đầu tư, vận hành hơn.

Nếu bạn cần tìm đơn vị tư vấn thiết kế hệ thống XLKT thì hãy liên hệ ngay với Công ty môi trường Hợp Nhất qua Hotline 0938.857.768 để được chúng tôi hỗ trợ tư vấn cũng như báo giá dịch vụ chi tiết nhất.