Présentation du principe du procédé
Sans catalyseur, un agent réducteur est utilisé pour réduire les oxydes d'azote présents dans les fumées en azote et eau inoffensifs. La « réduction sélective non catalytique » (Selective Non-Catalytic Reduction, abrégée SNCR) est une méthode de dénitrification ne nécessitant pas de catalyseur. Pour obtenir une activité chimique relativement élevée, la technologie SNCR doit être réalisée à une température de foyer élevée (900-1150 °C), en utilisant de l'ammoniac ou de l'urée, des agents réducteurs aminés, pour réduire sélectivement les NOx présents dans les fumées.
En général, il est difficile d'obtenir un mélange homogène de l'agent réducteur dans le foyer ou le conduit de fumées, et l'efficacité de dénitrification du SNCR est inférieure à 50 %, tandis que celle du SCR, qui nécessite un catalyseur, peut atteindre plus de 90 %. En raison de ses coûts d'investissement relativement faibles et de la facilité de sa mise en œuvre, la technologie SNCR est adaptée à une application combinée avec d'autres technologies de dénitrification ; elle a donc été largement utilisée dans les chaudières à charbon, en particulier pour les projets de rénovation de dénitrification des anciennes centrales.
Principe chimique
Les oxydes d'azote présents dans les fumées de combustion des chaudières comprennent le NO et le NO2, le NO représentant plus de 90 % des NOx présents dans les fumées. Le processus de dénitrification vise donc principalement à éliminer le NO.
Équations des réactions chimiques :
CO(NH2)2→2NH2+CO
NH2+NO→N2+H2O
CO+NO→N2 +CO2
Réaction globale :
NO+CO(NH2)2+1/2O2→2N2+CO2+2H2O
4NH3+5O2— 4NO+ 6H2O
À une température de foyer appropriée, les NOx réagissent avec l'agent réducteur (urée) pour produire de l'azote, du dioxyde de carbone et de l'eau inoffensifs (voir équation 1.1). En cas de température trop élevée, l'urée elle-même peut être oxydée en NOx, ce qui augmente en réalité les émissions de NOx (voir équation 1.2).
Principaux équipements et fonctions du système de procédé
1. Système de stockage et de préparation de l'agent réducteur : la capacité totale de stockage du système de stockage est conçue sur la base de la consommation totale sur 5 jours de l'équipement SNCR de la chaudière dans les conditions de fonctionnement BMCR ;
2. Système de dosage, de distribution et de transport : le système de dosage et de distribution est équipé de filtres pour empêcher le colmatage des équipements ;
3. Système d'injection : l'agent réducteur est injecté dans le foyer via des lances d'injection dans la fenêtre de température appropriée ;
4. Système de contrôle électrique : équipé d'un système d'instrumentation et de contrôle complet et indépendant.
