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关键词：沼气电站，烟气排放治理，沼气发电机，氮氧化物治理，SCR脱硝系统
一、沼气电站烟气排放分析
沼气电站是利用生物质能发电的工厂。沼气是有机物质在厌氧条件下，经过微生物的发酵作用而生成的一种混合气体，特性与天然气相似，主要成分是甲烷（CH4），甲烷是一种理想的气体燃料，无色无味，与适量空气混合后即可燃烧，燃烧后产生二氧化碳CO2和水蒸气H2O。沼气电站主要是以沼气为燃料的发电机组产生电量供给需求，在沼气发电机组内部活塞做工的过程中，在高温高压下，空气中的主要成分氮气N2被氧化为氮氧化物NOx，在沼气发电机组的尾气中排放出来。作为空气污染物的氮氧化物主要是指一氧化氮NO和二氧化氮NO2，又被称为硝烟（硝气），因其成分和浓度的不同，具有不同程度的毒性，严重危害人体健康和自然环境。
沼气电站系统示意图
经过上述对沼气发电机组尾气成分的分析，我们可以得到，治理机组尾气中的氮氧化物是关键。选择性催化还原法（SCR脱硝技术）可对沼气发电机尾气中NOx进行控制，它利用NH3或尿素（通常采用质量比为32.5%的尿素水溶液）作为还原性物质，在O2浓度高出 NOx浓度两个数量级以上的条件下，在一定的温度和SCR催化剂作用下，利用NH3将NOx还原为N2和H2O，由于NH3高选择性地优先还原NOx，而不先与O2反应，故称之为“选择性催化还原”。对于多余的NH3在SCR载体末端涂覆一定比例的氨逃逸催化剂（ASC），确保NH3与O2反应生成N2和H2O，避免NH3泄漏造成二次污染。
SCR催化还原反应涉及到的主要化学方程式
三、SCR催化剂的选型
根据发动机排温和项目要求灵活进行催化剂选型，发动机尾气排温决定了催化剂的选型。 不同排温与催化剂选型情况不同。沼气发电机组满载工作时涡轮后排气温度一般在350℃至500℃（个别国产燃气内燃机排温会600℃上下）范围内。260-420℃满足中温催化反应所需的温度条件，若涡后排温高于450℃，有三种选择：（1）不需要余热利用的情形，直接采用散热器将温度降至400℃左右进入SCR脱硝系统；（2）如果需要对尾气进行余热利用，就要考虑分子筛高温催化剂，抗硫性较弱，SCR催化剂造价也会大幅上升；（3）仍然使用中温催化剂，采用前后两级锅炉的方式，一级锅炉换热后排气温度在400℃左右进入SCR反应器，之后再进入二级锅炉进行余热利用。
SCR催化剂载体生产过程
四、沼气发电机组尾气SCR脱硝项目案例
工业有机废水来源很多，主要来自柠檬酸、制糖、酒精、造纸、养殖、PTA等行业，这些行业目前处理污水的主流方式是采用生化法进行处理，处理过程中产生大量沼气，可以利用沼气发电机组将这些沼气能源利用起来，沼气发电机组被广泛应用于造纸厂、化肥厂、酒精厂、淀粉厂、药厂、生化厂等。每方沼气可以发约1.7度电，效益可观。
化肥厂沼气发电机组氮氧化物治理项目【绿联净化】
淀粉厂沼气发电机组氮氧化物治理项目【绿联净化】
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餐厨垃圾填埋沼气发电机组氮氧化物治理项目【绿联净化】
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