脱硝技术：类型、差异、优劣全解析

在环保日益受重视的当下，脱硝技术成为工业生产中减少氮氧化物排放、守护蓝天白云的关键手段。脱硝技术多样，每种都有独特之处，下面为您详细解读。

一、燃烧前脱硝：防患未“燃”

1.洗选煤技术

洗选煤技术就像是给煤炭做“体检”与“净化”。煤炭中含有的氮化物等杂质，燃烧时会转化为氮氧化物。通过物理方法，比如重介质选煤，利用不同物质密度差异，像在一个特殊“密度筛子”中，让煤炭和杂质各归其位，把杂质分离出去。化学方法则是借助化学反应，去除煤炭中以化学态存在的氮等杂质。微生物方法更为神奇，利用特定微生物对煤炭中杂质的“偏好”，将氮化物等分解、吞噬。它的优势在于能从源头减少氮氧化物生成，成本相对较低，操作也不复杂。不过，它并非能完全去除氮杂质，对煤炭品质有一定要求，遇到高硫高氮且难选的煤炭，效果会大打折扣。

2.煤气化技术

煤气化技术好似把煤炭“变身”。它将煤炭在特定条件下转化为清洁煤气，这一过程中，煤炭里的氮元素一部分转化为氮气等无害气体释放出来。以壳牌干煤粉加压气化技术为例，它能高效地将煤炭转化为煤气，由于气化过程相对封闭可控，能较好地控制氮元素走向，减少后续燃烧产生的氮氧化物。该技术的好处是能得到清洁燃料气，同时实现较高程度的脱硝，还能与其他化工过程结合。但它对设备要求高，投资巨大，运行维护复杂，技术门槛也高，不是所有企业都能轻易采用。

二、燃烧中脱硝：边烧边控

1.低氮燃烧技术

低氮燃烧技术是对燃烧过程的“精细调控”。我们知道，高温和高氧环境容易促使氮氧化物生成。低氮燃烧技术通过调整燃烧器结构，改变燃料和空气的混合方式与进入炉膛的路径。分级燃烧是常见方式，就像把燃烧过程分成“小火慢炖”的几个阶段，先在缺氧区域让燃料部分燃烧，降低温度峰值，再补充空气完成后续燃烧，抑制氮氧化物产生。它的优点是不需要额外添加复杂设备，改造相对容易，运行成本增加不多，在工业锅炉等领域广泛应用。然而，它的脱硝效率有限，一般在30%-60%，对燃烧工况要求严格，调整不当可能影响燃烧效率和设备出力。

2.再燃技术

再燃技术如同给燃烧过程“纠错”。在主燃烧区上方专门设置一个区域，喷入二次燃料，比如天然气。这个区域就像一个“还原工厂”，已生成的氮氧化物在这里与二次燃料发生反应，被还原成氮气。天然气再燃技术应用较广，它能在一定程度上提高脱硝效率，可达到30%-60%，且对现有设备改动相对较小。但它需要额外消耗二次燃料，增加了运行成本，而且对二次燃料的喷射位置、喷射量等参数控制要求精准，否则效果不佳。

三、燃烧后脱硝：末端治理

1.选择性催化还原法（SCR）

SCR技术是燃烧后脱硝的“主力军”。在烟气处理装置中，装填特定催化剂，如电厂常用的钒钛系催化剂。同时喷入氨等还原剂，在催化剂作用下，氨与氮氧化物发生“精准反应”，将其还原为氮气和水。它的脱硝效率极高，可达80%-90%以上，能适应不同浓度的氮氧化物烟气，运行稳定。但它的催化剂价格昂贵，且容易受烟气中杂质影响而中毒失活，需要定期更换，增加了成本。此外，设备占地面积大，投资成本高。

2.选择性非催化还原法（SNCR）

SNCR技术是SCR的“简易版”，它不需要催化剂。在炉膛高温区，一般850-1100℃，直接喷入尿素等还原剂。还原剂在高温下迅速分解，与氮氧化物反应生成氮气和水。在垃圾焚烧厂等场所较为常见，因为其设备简单，投资成本低。但它的脱硝效率相对较低，一般在30%-50%，且对温度窗口要求极为苛刻，温度过高或过低都会大幅降低脱硝效果。

3.活性炭吸附法

活性炭吸附法像是给烟气“洗个吸附澡”。利用活性炭丰富的孔隙结构和强大的吸附性能，将氮氧化物吸附在其表面。同时，活性炭还有一定催化作用，能促使部分氮氧化物转化为无害物质。它的优势是可以同时脱硫脱硝，对多种污染物有去除效果。但活性炭吸附容量有限，需要频繁再生或更换，再生过程复杂且成本高，限制了其大规模应用。

4.等离子体法

等离子体法宛如一场微观世界的“高能反应”。通过放电产生等离子体，瞬间让气体中的分子、原子等变得“活跃”，激发、电离产生大量活性粒子。这些活性粒子与氮氧化物发生反应，将其去除。电子束法和脉冲电晕法是常见类型。它的优点是反应速度快，不需要催化剂，能处理多种污染物。但设备复杂，能耗高，对电力供应要求高，目前大规模推广存在一定困难。

不同的脱硝技术各有优劣，在实际应用中，需综合考虑企业生产规模、燃料特性、环保要求、成本预算等多方面因素，选择最适合的脱硝技术，为环保事业贡献力量。