試計算觸煤脫硝中需要還原劑NH3質量濃度 kg/h ??

題02：
       某燃煤電廠脫硝使用 SCR(Selective Catalytic Reduction)選擇性觸媒還原系統在AIG(噴氨格柵)出口煙氣(Flue Gas)流量：392084.0969 Nm^3/h，煙氣中H2O體積百分比： 8.9522%，O2體積百分比：4.0853%，AIG出口NOx體積濃度249.9170 [ppm, 6% O2]，觸媒反應器出口NOx體積濃度40 [ppm, 6% O2]，NH3體積濃度3 [ppm, 6% O2]，NH3摩爾質量：17.031 g/mol，NH3摩爾體積：22.078 L/mol，NH3與煙氣含氧校正基準：6%；試求需脫硝觸媒還原劑NH3質量濃度 kg/h ??

需要準備資料：

1.煙氣總量 ( Nm^3/h )

2.煙氣組成體積百分比 vol% + Nm^3/h ( 需包含 H2O，O2，CO2，N2 )

3.汙染物排放量  ( 須包含 NOx [ppm,6% O2]，SO2 [ppm,6% O2]，SO3 [ppm,6% O2]，NH3 [ppm,6% O2]，Dust [mg/Nm^3] )

3.汙染物排放量 kg/h + Nm^3/h ( 須包含 NOx，SO2，SO3，NH3，Dust )

解：
步驟
1. 將濕基煙氣中O2體積百分比計算成乾基體積百分比。
2. 將濕基煙氣計算成乾基煙氣。
3. 將乾基煙氣含氧校正。
4. 計算出還原劑NH3需要量。
5. 將體積濃度ppm換算為 質量濃度 mg/Nm^3。
6. 將質量濃度 mg/Nm^3 單位換算成 kg/h。
解：
1.濕基煙氣量為392084.0969 Nm^3/h(已知)。
2.濕基煙氣中H2O體積百分比8.9522 %(已知)。

步驟：1. 將濕基煙氣中O2體積百分比計算成乾基體積百分比。
3.濕基煙氣中O2體積百分比4.0853%(已知)。
4.乾基煙氣中O2體積百分比
= 濕基煙氣中O2體積百分比 / ( 1 - 濕基煙氣中H2O體積百分比8.9522 / 100 )
= 4.0853 / ( 1 - 8.9522 / 100 )
= 4.48698376

步驟：2. 將濕基煙氣計算成乾基煙氣。
5.乾基煙氣
= 濕基煙氣 x ( 1 - 濕基煙氣中H2O體積百分比 8.9522 / 100 )
= 392084.0969 * ( 1 - 8.9522 / 100 )
= 356983.9444 Nm^3/h

步驟：3. 將乾基煙氣含氧校正。
6.煙氣氣體含氧濃度校正 (使用體積(排氣量)校正公式 )
Q = ( 21 - Os ) / ( 21 - On ) x Qs
含氧校正後煙氣量
= ( 21 - 乾基煙氣中O2體積百分比 ) / ( 21 - 煙氣含氧校正基準 ) * 煙氣量
= ( 21 - 4.48698376 ) / ( 21 - 6 ) x 356983.9444
= 392992.1114 Nm^3/h

步驟：4. 計算出還原劑NH3需要量。
7.AIG出口NOx體積濃度249.9170ppm。
8.觸媒反應器出口NOx體積濃度40ppm。
9.觸媒反應器出口NH3體積濃度3ppm。
10.觸煤脫硝摩爾氨氮比 1:1。( 參考資料 )
     註：
             4 NH3 + 4 NO + O2 → 4 N2 + 6 H2O   ( 佔 95% )
             4 NH3 + 2 NO2 + O2 →3 N2 + 6 H2O   ( 佔 5% )           
11.NH3設計需用量體積濃度
=249.9170 - 40 + 3
=212.9170ppm

步驟：5. 將體積濃度ppm換算為 質量濃度 mg/Nm^3
12.NH3質量濃度
= NH3體積濃度 x Ox摩爾質量 / NOx摩爾體積
= 212.9170 x 17.031 / 22.078
= 164.2445 mg / Nm^3

13.Nox 250ppm [vol 6%,O2 ] 含氧已是 6% 無需再校正。

步驟：6. 將質量濃度 mg/Nm^3 單位換算成 kg/h
14.NOx質量濃度體積單位換算 Nm^3 換算成 h
164.2445 mg / Nm^3 x 392992.1114 Nm^3/h
= 64546792.84084 mg / h

15.NOx質量濃度單位換算 mg 換算成 kg
64546792.84084 / 1000000
= 64.54679284084 kg / h
= 64.5468 kg/h NH3 100%

16.NH3純度 100%換算成99.5%
= 64.5468 / ( 99.8 / 100 )
= 64.87086645
= 64.871 kg/h NH3 99.5% #

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