选择性催化还原脱硝技术(SCR).
选择性催化还原法脱硝技术介绍
scr反应器内部五scr的工艺流程液氨从液氨槽车由卸料压缩机送入液氨储槽再经过蒸发槽蒸发为氨气后通过氨缓冲槽和输送管道进入锅炉区通过与空气混合后由分布导阀进入scr反应器内部反应scr反应器设置于空预器前氨气在scr反应器的上方通过一种特殊的喷雾装置和烟气均匀分布混合混合后烟气通过反应器内催化剂层进行还原反应
1、氨储存罐可以容纳15天使用的无水氨，可充至 85%的储罐体积，装有液面仪和温度显示仪。
2、液氨汽化采用电加热方式。 3、在反应器前安装静态混合器，保证烟气与氨气在 烟道混合均匀，维持较低的NH3逃逸率。 4、SCR反应器采用固定床形式，催化剂为模块放置， 在反应器催化剂层间设置了吹灰装置，定时吹灰，吹扫 时间30～120分钟，每周1～2次，保证催化剂表面的洁 净。 5、反应器器下设有灰斗，与电厂排灰系统相连，定 时排灰。 6、SCR工艺的核心装置是催化剂反应器，有水平和 垂直气流两种布置方式，如图2所示。在燃煤锅炉中，烟 气中的含尘量很高，一般采用垂直气流方式。
位置。
三、SCR系统的主要设备
XX热电 2×300MW 机组脱硝系统是由哈锅引进 日本三菱重工技术制造安装，脱硝系统一般组成：
◆ 烟道系统（包括省煤器和 SCR旁路） ◆ 氨的储存及供应系统 ---卸料压缩机、液氨储罐、 氨气蒸发器、氨气缓冲器 ◆ 氨气与空气混合系统 ◆ 氨气喷入系统 ◆ SCR反应系统 ◆ 吹灰系统 ◆ 检测控制系统 ◆ 电气系统
选择性催化还原(SCR)法烟气脱硝技术
选择性催化还原（SCR）法烟气脱硝技术摘要：选择性催化还原（SCR）烟气脱硝技术以其高效的特点在国外得到了普遍的应用。
本文概述了SCR法的基本原理、催化剂的分类及成型布置方式、SCR 系统在电站锅炉系统中的布置方式、系统的构成和主要装置设备以及工程应用中常见的问题和解决办法。
分别以飞灰、飞灰与Al2O3混合、堇青石蜂窝陶瓷的Al2O3涂层作为载体，担载CuO、Fe2O3等金属氧化物作为活性成分进行活性测试，在实验室理想气体条件下具有较高的效率。
关键词：选择性催化还原，催化剂，SCR系统，飞灰1. 引言NO和NO2是人类活动中排放到大气环境的大量常见的污染物，通称NOx。
酸雨主要由大气污染物如硫氧化物、氮氧化物及挥发性有机化合物所导致。
因为其对土壤和水生态系统所带来的变化是不可逆的，它的影响极其严重。
NOx对大气环境的污染除了其本身的危害之外，还由于它们参与光化学烟雾的生成而受到人们的特别关注。
固定源氮氧化物排放控制技术主要有两类：燃烧控制和燃烧后控制。
燃烧控制的手段主要包括低过量空气燃烧、烟气再循环、燃料再燃烧、分级燃烧和炉膛喷射等；燃烧后脱硝的措施包括湿法和干法[1]。
而在干法中，选择性催化还原（SCR）法烟气脱硝技术具有高效率的特点，目前最高的脱硝效率能达到95%以上，因此在世界范围内得到了十分广泛的应用。
SCR烟气脱硝系统最早由七十年代晚期在日本的工业锅炉机组和电站机组中得到应用。
到目前为止已经有170多套的SCR装置在日本的电站机组上运行，其总装机容量接近100,000MW。
在欧洲，SCR技术于1985年引入，并得到了广泛的发展。
电站机组的总装机容量超过60，000MW[2]。
在美国，最近五到十年以来，SCR系统得到十分广泛的应用。
为适应更高的排放标准，SCR已经被作为最好的可以利用的技术。
此外在丹麦、意大利、俄罗斯、澳大利亚、韩国、台湾等国家和地区都建立了一些SCR的脱硝装置。
我国福建某电厂也曾引进该装置和技术。
火力发电厂选择性催化还原(SCR)法脱硝技术
火力发电厂选择性催化还原（SCR）法脱硝技术目前，我国发电装机容量已突破4亿kW，绝大多数为燃煤机组。
以火电厂为主排放的SO2和NOx不断增加。
尽管NOx所带来的危害有目共睹，但目前我国火电厂环保措施主要集中于脱硫处理，而在控制NOx排放方面则刚刚起步，与世界先进国家相比尚有很大差距，主要原因是这项技术发展较晚，需要的投资较大；另一方面，我国目前对NOx排放的要求较低，新建火电厂锅炉燃烧器只需采用低NOx燃烧技术就可以达到国家排放标准，故脱硝技术在整个火电厂环保措施中所占的比重较小。
针对这些问题，我国已着手进行烟气脱硝示范工程，要求已建和新建火电机组要逐渐把脱硝系统列入建设规划，到2010年，从目前的新建火电厂规模考虑，排除采用其他方式脱硝的机组。
专家估测认为，至少有2亿kW的机组容量需要建设脱硝系统，在脱硝项目上会形成可观的市场规模。
脱硝领域正在迅速形成一个总量达到1 100亿元的大市场。
它将是继火电厂脱硫技术后，又一个广阔的极具爆发性增长的市场。
从2004年底的“环保风暴”到2005年初的《京都协议书》正式生效、从国家不断发布扶持政策鼓励电力环保到大手笔的拨款资助，表明国家对电力环保产业化发展的支持力度越来越大，而烟气脱硝产业正是在此背景下进入快速发展时期。
烟气脱硝是继烟气脱硫之后国家控制火电厂污染物排放的又一个重点领域。
2004年7月，我国公布并实施《火电厂大气污染物排放标准》，对火电厂NOx排放要求有了大幅度的提高，并将成为控制火力发电厂大气污染物排放、改善我国空气质量和控制酸雨污染的推动力。
今后，国家将对重点火电企业以发电污染物排放绩效为基础，制定全国统一的火电行业SO2和NOx排放总量控制指标分配方法，并由国家统一分配30万kW以上火电企业的排放总量控制指标。
从“十一五”开始，国家与省级环保部门将对30万kW以上的火电企业的SO2、NOx排放总量控制指标实施共同监控。
目前应用的火电厂锅炉脱硝技术中，选择性催化还原（Selective Catalytic Reduction简称SCR）法脱硝工艺被证明是应用最多且脱硝效率最高、最为成熟的脱硝技术，是目前世界上先进的火电厂烟气脱硝主流技术之一。
(完整版)选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝技术概述
选择性催化还原法（SCR）烟气脱硝技术概述王清栋（能源与动力工程1302班1306030217）摘要：对选择性催化还原脱硝技术进行概述，分析了其机理，并简要介绍催化剂的种类及钝化与中毒机理.最后，对SCR技术进行总结与展望.关键词:选择性催化还原；烟气脱硝；氮氧化物Overview of Selective catalytic reduction (SCR) flue gas denitrationWang Qingdong(Power and Energy Engineering, class 1302 1306030217) Abstract: selective catalyst reduction flue gas denitration is reviewed. Its mechanism is analysed and catalyst is given a brief introduction. Catalyst passivation and poisoning mechanism is analysed. Finally, the summary and prospect of the technology are given.Keywords: SCR; NO x; flue gas denitration.1.前言氮氧化物是造成酸雨的主要酸性物质之一，是形成区域微细颗粒物污染和灰霾的主要原因，也是形成光化学烟雾的主要污染物，会引起多种呼吸道疾病，是“十二五”期间重点控制的空气污染物之一.2011年初通过的“十二五”规划纲要，要求NO x减少10%，从而使NO x成为我国下一阶段污染减排的重点.烟气脱硝技术与NO的氧化、还原及吸附特性有关.根据反应介质状态的不同，分为干法脱硝和湿法脱硝.目前，已经在火力发电厂采用的烟气脱氮技术主要是选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原（SNCR），其中采用最多的主流工艺是选择性催化还原法.2.SCR反应原理选择性催化还原脱氮是在一定温度和有催化剂存在的情况下，利用还原剂把烟气中的NO x还原为无毒无污染的N2和H2O.这一原理与1957年在美国发现，该工艺最早却在20世纪70年代的日本发展起来的.SCR原理图如图一所示氨气被稀释到空气或者蒸汽中，然后注入到烟气中脱硝，在催化剂表面，氨与NO x 生成氨气和水.SCR过程中的主要反应如下：4NO+4NH3+O24N2+6H2O基于V2O5的催化剂在有氧的条件下还对NO2的减少有催化作用，其反应式为2NO2+4NH3+O23N2+6H2O在缺氧的条件下，NO 的反应式变成6NO+4NH 35N 2+6H2O 在缺氧的条件下，NO2的反应式变成6NO 2+8NH 37N 2+12H 2O在没有催化剂的情况下，上述化学反应只能在很窄的温度范围内（850~1000）进行，℃通过选择合适的催化剂，可以使反应降低，并且使反应温度范围扩大（250~420），便于℃在锅炉尾部烟道的适当位置布置催化反应装置.当反应条件改变时，还可能发生副反应 4NH 3+O 22N 2+6H 2O 2 NH N 2+3H 2 4NH 3+4O 24NO+6H 2O 发生NH 3分解的反应和NH 3氧化为NO 的反应都在350以上才能进行，450反应速℃℃度明显加快.温度在300时仅有NH 3转化为N 2的副反应可能发生.℃实际使用中，催化剂通常制成板状、蜂窝状的催化原件，再将催化原件制成催化剂组件，组件排列在催化剂反应器的框架内构成催化剂层.烟气中的NO X 、NH 3和O 2在流过催化剂层时，经历以下几个过程：① NO X 、NH 3和O 2扩散到催化剂外表面并进一步相催化剂的微孔表面扩散；② NO X 和O 2与吸附在催化剂表面活性位的NH 3反应生成N 2和H 2O ；③N 2和H 2O 从催化剂表面脱附到微孔中；④微孔中的N 2和H 2O 扩散到催化剂外表面，并继续扩散到主流烟气中被带出催化层.其中，过程①-③为控制步骤，因此脱氮装置的性能不但受到化学反应速度的制约，还在很大程度上受反应物扩散速度的影响.3.SCR 催化剂简介3.1 贵金属催化剂贵金属催化剂低温催化活性优良，对NOx 还原及对NH3、CO 氧化均具有很高的催化活性，因此在SCR 过程中会导致还原剂大量消耗而增加系统运行成本。
SCR法脱硝技术简介
SCR 法脱硝技术简介一、SCR 脱硝原理SCR 的全称为选择性催化还原法(Selective Catalytic Reducation)。
催化还原法是用氨或尿素之类的还原剂，在一定的温度下通过催化剂的作用，还原废气中的NO x (NO 、NO 2)，将NO x 转化非污染元素分子氮(N 2)，NO x 与氨气的反应如下：CO(NH 2)2+H 2O→2NH 3+CO 2(尿素热解，氨水无热解直接使用)4NO + 4NH 3 + O 2 → 4N 2 + 6H 2O6NO 2+8NH 3→7N 2+12H 2OSCR 系统包括催化剂反应器、还原剂制备系统、氨喷射系统及相关的测试控制系统。
SCR 工艺的核心装置是催化剂和反应器，有卧式和立式两种布置方式，本项目采用卧式。
该工艺为最新成熟工艺。
二、工艺流程变化现有生产工艺流程：增加SCR 系统工艺流程：氮氧化物 一级水吸收 二级水吸收 碱吸收 总碱塔吸收 氧化塔转化吸收 总塔吸收后排放 氮氧化物 一级水吸收 二级水吸收 碱吸收 总碱塔吸收氧化塔转化吸收 SCR 系统催化还原 总塔吸收后排放三、工艺变更的目的及效果：3.1现有工艺全部采用水、碱喷射强制吸收，喷射泵运行较多，运行成本高。
尾气排放每天监测大约在80～110mg/m3,虽符合国家及当地排放要求，但是排放指标偏上。
3.2根据国家政策，在原有工艺基础上，在氧化塔与总吸收排放塔之间增加SCR催化还原吸收系统，在原有排放的基础上再次深度治理，可保证尾气排放指标≤50mg/m3。
前面工序喷射泵可停止部分使用，降低能耗及噪声污染。
四、项目投资：SCR系统总投资为：78万元。
配套辅助工程管道、原料储罐投资约4万元。
合计投资：84万元。
以上投资全部为环保设备设施投资。
选择性催化还原法(SCR)
选择性催化还原法(SCR)由于炉内低氮燃烧技术的局限性,使得NOx的排放不能达到令人满意的程度,为了进一步降低NOx的排放,必须对燃烧后的烟气进行脱硝处理。
目前通行的烟气脱硝工艺大致可分为干法、半法和湿法3类。
其中干法包括选择性非催化还原法(SNCR)、选择性催化还原法(SCR)、电子束联合脱硫脱硝法;半干法有活性炭联合脱硫脱硝法;湿法有臭氧氧化吸收法等.煤燃烧过程中生成的氮氧化物主要是ＮＯ和ＮＯ２，另外还有少量的Ｎ２Ｏ（氧化亚氮），统称为ＮＯＸ。
其中ＮＯ占ＮＯＸ的９０％以上，ＮＯ２占５％￣１０％，Ｎ２Ｏ仅为１％左右。
由于存在上述副反应，ＳＣＲ反应器内排出的未反应完全的氨与少量ＳＯ３反应生成硫酸氨和硫酸氢氨可以导致下游设备的阻塞和腐蚀，因此，减少ＳＣＲ反应器下游的未反应完全的氨，即“氨泄露”问题，是非常重要的。
通常氨泄露必须小于５ｐｐｍ，最好低于２ｐｐｍ～３ｐｐｍ，以减少硫酸氨和硫酸氢氨的生成。
对于高硫煤，这一问题尤为重要。
上述反应，在没有催化剂的情况下，只在９８０℃左右很窄的温度范围内进行，但在催化的作用下，反应温度可大大降低，约３００℃～４００℃。
ＳＣＲ具有以下特点：（１）脱ＮＯＸ效率高。
可达到高于８０％的脱硝效率，满足严格的ＮＯＸ排放标准要求，远高于ＳＮＣＲ法２５％～４０％的脱ＮＯＸ效率。
（２）适用范围广。
ＳＣＲ法适用于各种容量的锅炉机组，而ＳＮＣＲ只适用于小型锅炉。
（３）运行可靠、便于维护和检修。
同时，ＳＣＲ技术也存在一些问题：（１）系统占地面积较大，设备投资和运行费用较高。
（２）ＳＣＲ催化剂的工作条件比较恶劣，由固体沉积物使微孔堵塞碱性化合物（特别是钾或重金属）引起中毒、引起中毒、飞灰腐蚀等原因造成了催化剂ＳＯ３中毒失效，必须定期更换。
更换时间依具体情况而定，一般１年￣５年。
（３）氨泄露以及其导致的硫酸氨盐的集聚会导致空气预热器性能下降。
选择合适的催化剂是ＳＣＲ技术能够成功应用的关键所在。
脱硝装置工作原理
脱硝装置工作原理一、引言脱硝装置是一种用于减少烟气中氮氧化物（NOx）排放的设备，广泛应用于电厂、炼油厂、钢铁厂等工业领域。
本文将介绍脱硝装置的工作原理，包括选择性催化还原法（SCR）和选择性非催化还原法（SNCR）两种主要的脱硝技术。
二、选择性催化还原法（SCR）1. SCR的基本原理SCR是一种利用催化剂在一定温度下将NOx转化为氮气（N2）和水蒸气（H2O）的技术。
该技术通过将还原剂（如氨水或尿素溶液）与烟气混合，使还原剂在催化剂的作用下与NOx发生反应，生成无害的氮气和水蒸气。
2. SCR的工作过程SCR装置主要由催化剂层和还原剂喷射系统组成。
工作时，烟气通过催化剂层时，NOx与还原剂发生反应，生成氮气和水蒸气。
反应速率受到温度的影响，通常在250-400摄氏度之间效果最好。
3. SCR的优点和局限性SCR技术具有高效、高选择性和稳定性好的优点。
但是，SCR装置需要较高的温度才能发挥最佳效果，因此需要额外的能源消耗。
此外，SCR还要求烟气中的氨气浓度和氨气与NOx的摩尔比例在一定范围内，否则反应效果会受到影响。
三、选择性非催化还原法（SNCR）1. SNCR的基本原理SNCR是一种利用还原剂直接与烟气中的NOx发生反应的技术，无需催化剂的参与。
该技术通过喷射适量的尿素溶液或氨水到烟气中，使还原剂与NOx发生反应，生成氮气和水蒸气。
2. SNCR的工作过程SNCR装置主要由还原剂喷射系统和混合区组成。
喷射系统将还原剂喷射到烟气中，然后在混合区中与NOx发生反应，生成氮气和水蒸气。
SNCR的反应速率受到温度的影响较大，通常在850-1100摄氏度之间效果最好。
3. SNCR的优点和局限性SNCR技术相对于SCR技术来说，不需要催化剂，因此设备成本较低。
此外，SNCR装置对烟气温度的要求较低，适用于一些温度较低的工业炉窑。
然而，SNCR技术的还原效率相对较低，可能会产生副产物如氨和一氧化氮等。
scr 选择性催化还原法
SCR(Selective Catalytic Reduction)是美国Ecgelhard公司发明的,并于1959年申请了专利,而日本率先在20世纪70年代对该方法实现了工业化。
燃煤电站SCR脱硝原理是利用NH3基和催化剂(铁、钒、铬、钴或等碱金属)在温度为300~420℃时将NOx还原为N2。
NH3具有选择性,只与NOx发生反应,基本上不与O2反应,所以称为选择性催化还原脱硝。
SCR法中催化剂的选取是关键。
对催化剂的要求是活性高、寿命长、经济性好和不产生二次污染。
在以氨为还原剂来还原NO时,虽然过程容易进行,铜、铁、铬、锰等非贵金属都可起到有效的催化作用,但因烟气中含有SO2、尘粒和水雾,对催化反应和催化剂均不利,故采用SCR法必须首先进行烟气除尘和脱硫,或者是选用不易受肮脏烟气污染影响的催化剂;同时,要使催化剂具有一定的活性,还必须有较高的烟气温度。
目前以二氧化钛为基体的碱金属催化剂,最佳反应温度为300~420℃。
SCR是国际上应用最多,技术最成熟的一种烟气脱硝技术之一。
该法的优点是:由于使用了催化剂,故反应温度较低;净化率高,可达85%以上;工艺设备
紧凑,运行可靠;还原后的氮气放空,无二次污染。
但也存在一些明显的缺点:烟气成分复杂,某些污染物可使催化剂中毒;高分散的粉尘微粒可覆盖催化剂的表面,使其活性下降;系统中存在一些未反应的NH3和烟
气中的SO2作用,生成易腐蚀和堵塞设备的(NH4)2SO4和NH4HSO4,同时还会降低氮的利用率；系统设计与运行费用较高。
SCR脱硝技术简介
SCR脱硝技术SCR（ Selective Catalytic Reduction ）即为选择性催化还原技术，近几年来发展较快，在西欧和日本得到了广泛的应用，目前氨催化还原法是应用得最多的技术。
它没有副产物，不形成二次污染，装置结构简单，并且脱除效率高（可达 90%以上），运行可靠，便于维护等优点。
选择性是指在催化剂的作用和在氧气存在条件下， NH3优先和 NOx发生还原脱除反应，生成氮气和水，而不和烟气中的氧进行氧化反应，其主要反应式为：4NO4NH 3O24N 26H 2O2NO24NH 3O23N 26H 2O在没有催化剂的情况下，上述化学反应只是在很窄的温度范围内（980℃左右）进行，采用催化剂时其反应温度可控制在300- 400℃下进行，相当于锅炉省煤器与空气预热器之间的烟气温度，上述反应为放热反应，由于NOx在烟气中的浓度较低，故反应引起催化剂温度的升高可以忽略。
下图是 SCR法烟气脱硝工艺流程示意图SCR 脱硝原理SCR 技术脱硝原理为：在催化剂作用下，向温度约 280～420 ℃的烟气中喷入氨，将NO X 还原成 N2和 H2O。
SCR 脱硝催化剂：催化剂作为SCR脱硝反应的核心, 其质量和性能直接关系到脱硝效率的高低, 所以 , 在火电厂脱硝工程中,除了反应器及烟道的设计不容忽视外, 催化剂的参数设计同样至关重要。
一般来说 , 脱硝催化剂都是为项目量身定制的 , 即依据项目烟气成分、特性 , 效率以及客户要求来定的。
催化剂的性能 ( 包括活性、选择性、稳定性和再生性 ) 无法直接量化 , 而是综合体现在一些参数上 , 主要有 : 活性温度、几何特性参数、机械强度参数、化学成分含量、工艺性能指标等。
催化剂的形式有：波纹板式，蜂窝式，板式SCR 脱硝工艺SCR脱硝工艺的原理是在催化剂的作用下，还原剂（液氨）与烟气中的氮氧化物反应生成无害的氮和水，从而去除烟气中的 NOx。
选择性是指还原剂 NH3和烟气中的 NOx发生还原反应，而不与烟气中的氧气发生反应。
工艺方法——烧结烟气脱硝技术
工艺方法——烧结烟气脱硝技术工艺简介1、选择性催化还原技术（SCR）选择性催化还原（SCR）脱硝技术是指用氨作为还原剂去除烧结烟气中的NOx，在一定温度和催化剂的作用下，NO与NH3反应，氮氧化物NOx被还原成氮气N2和水H2O。
SCR烟气反应温度一般在350-420℃，是一种在烟气氧化环境中脱除NOx的实用方法，该技术对NOx的去除率可达90%，烧结烟气温度一般为120-180℃。
因此必须对烧结烟气进行加热，达到SCR反应温度才行。
这种方案对于烧结机脱硝，能耗大，经济性差，因此SCR脱硝技术在烧结烟气中应用比较困难。
2、活性炭吸附技术活性炭吸附脱硝技术原理是将烧结烟气送入活性炭吸附塔，在塔入口加入氨，烟气中的SO2和NOx与吸附塔中的NH3发生反应，得到的铵盐被活性炭去除、吸附。
烟气中的铵盐被活性炭吸附后被送到解吸塔。
当活性炭加热到约400℃时，高浓度的SO2可以被解吸。
脱附的SO2可用于生产高纯度硫磺或硫酸，再生活性炭经冷却除去杂质，返回吸收塔循环使用，活性炭吸附法不仅可以去除烟气中的SO2和NOx，还可以去除HCl、HF、As、Hg等。
烟气中含有微量物质，但该技术的投资和运行成本过高，经济性差，在钢铁工业烧结烟气脱硝中无法推广。
3、选择性非催化技术（SNCR）选择性非催化还原（SNCR）是指反应温度为900-1100℃，在没有催化剂的存在下，氨或尿素与烟气中的NOx选择性还原，反应产物为N2和H2O。
因此SNCR脱硝技术不适合于烧结烟气脱硝。
4、臭氧氧化同步脱硫脱硝技术臭氧氧化同时脱硫脱硝技术是利用臭氧将NO氧化成NO2，同时吸收NO2和SO2，同时吸收Ca（OH）2或CaO，达到同时脱硫脱硝的目的。
用于烧结。
脱硝设备不设独立厂房，节省设备投资，降低烟气污染物排放控制成本。
脱硝能力不需要单独厂房，节省设备投资，降低烟气污染物处理成本。
该技术脱硝效率可达60%以上，结合烧结烟气中NOx浓度低的特点，臭氧氧化同时脱硫脱硝技术是合理的。
SCR脱硝原理及工艺
操作条件
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
01
温度： 300400℃
02
压力： 1-3bar
03
催化剂： 钒钛系 催化剂
04
氨氮比： 1:1
SCR脱硝应用
燃煤电厂
SCR脱硝技术在 燃煤电厂中的应 用广泛
燃煤电厂的烟气 中含有大量的 NOx，需要进 行脱硝处理
SCR脱硝技术可 以有效降低燃煤 电厂的NOx排 放
燃煤电厂采用 SCR脱硝技术可 以提高环保性能， 降低环境污染
工业锅炉
01 02 03 04
01
应用领域：电力、化工、冶 金、建材等工业领域
脱硝原理：利用催化剂，将
02 NOx转化为无害的N2和
H2O
03
工艺流程：烟气脱硝、催化 剂再生、烟气再热等
04
技术特点：高效、节能、环 保，满足国家排放标准要求
移动源排放控制
汽车尾气排放：SCR技术应用于汽车尾气净化， 降低污染物排放
02 反应过程：在催化剂表面，
氨气或尿素与NOx发生 化学反应，生成无害的氮 气和水。
04 反应条件：反应温度、压
力、气体浓度等对反应速 率和效率有影响，需要控 制好反应条件以实现高效 脱硝。
催化剂作用
降低反应活化能，提高反 应速率
选择性催化NOx还原为 N2和H2O
防止氨气氧化，提高脱硝 效率
减少副产物生成，降低环 境污染
SCR脱硝原理及工艺
演讲人
目录
01. SCR脱硝原理 02. SCR脱硝工艺 03. SCR脱硝应用
SCR脱硝原理
化学反应
01 SCR脱硝原理：选择性催
化还原技术，利用氨气或 尿素作为还原剂，在催化 剂作用下将NOx转化为无 害的氮气和水。
选择性催化还原法SCR(汇总)
选择性催化还原法（SCR）一、定义：选择性催化还原法（Selective Catalytic Reduction，SCR）是指在300—420°C下，将还原剂（如NH3、液氨、尿素）与窑炉烟气在烟道内混合，在催化剂的催化作用下，将NOx反应并生成无毒无污染的氮气N2和水H2O。
该工艺脱硝率可达90%以上，NH3逃逸低于5ppm,设备使用效率高，基本上无二次污染，是目前世界上先进的电站烟气脱硝技术，在全球烟气脱硝领域市场占有率高达98%。
ppm:part per million，百万分之几的意思。
是百分数含量的一种表示。
5ppm就是氨的逃逸量是气体总量的百万分之5SCR法的基本化学原理在SCR脱硝过程中，氨可以把NOx转化为空气中天然含有的氮气(N2)和水(H2O)氨水为还原剂时：4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O（主要公式：烟气中的氮氧化物90%是NO）6NO+4NH3→5N2+6H2O6NO2+8NH3→7N2+12H2O2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O尿素为还原剂时：（尿素通过热解或电解转化为氨）H2NCONH2+2NO2+1/2O2——2N2+CO2+2H2O二、SCR烟气脱硝技术工艺流程在没有催化剂的情况下，上述化学反应只在很窄的温度范围内（850～1250℃）进行，采用催化剂后使反应活化能降低，可在较低温度（300～400℃）条件下进行。
相当于锅炉省煤器与空气预热器之间的烟气温度，上述反应为放热反应，由于NOx在烟气中的浓度较低，故反应引起催化剂温度的升高可以忽略。
而选择性是指在催化剂的作用和氧气存在的条件下，NH3优先与NOx 发生还原反应，而不和烟气中的氧进行氧化反应。
目前国内外SCR系统多采用高温催化剂，反应温度在315~400℃。
还原剂(氨)用罐装卡车运输，以液体形态储存于氨罐中；液态氨在注入SCR系统烟气之前经由蒸发器蒸发气化；气化的氨和稀释空气混合，通过喷氨格栅喷入SCR反应器上游的烟气中；充分混合后的还原剂和烟气在SCR反应器中催化剂的作用下发生反应，去除NOx。
脱硝的原理与工艺是什么
脱硝的原理与工艺是什么脱硝是指将烟气中的氮氧化物（NOx）按一定的方式和条件转化为无害物质的过程。
脱硝的原理一般分为催化法和非催化法两种方式，工艺主要有选择性催化还原法、非选择性催化还原法、吸收法、灭火加膨胀法等。
下面我将详细介绍这些原理和工艺。
1. 选择性催化还原法（SCR）选择性催化还原法是目前应用最广泛的脱硝技术之一。
其原理是通过加入氨气等还原剂，在SCR催化剂的作用下，将烟气中的NOx还原为氮（N2）和水（H2O），从而达到脱硝目的。
SCR技术有高温SCR和低温SCR两种情况。
高温SCR适用于烟气温度大约在350-400，低温SCR适用于烟气温度大约在200-300之间。
SCR工艺简单可靠，脱硝效率高，但对催化剂要求较高，操作条件复杂。
2. 非选择性催化还原法（SNCR）非选择性催化还原法是通过加入氨水、尿素等还原剂，在高温下，将烟气中的NOx与还原剂在SNCR催化剂的作用下发生化学反应，从而将NOx还原为氮（N2）和水（H2O）。
SNCR技术适用于烟气温度高于850的情况。
非选择性催化还原法工艺相对简单，对催化剂的要求较低，但其脱硝效率受到多种因素影响，如温度、还原剂的投入量、混合时间等。
3. 吸收法吸收法是通过将烟气通过吸收剂（如氨水、氨碱溶液）中，NOx会与吸收剂中的氨在催化助剂的作用下发生反应，生成沉淀物（氮化物）和水，从而实现脱硝。
吸收法适用于低浓度、高温、大气流量的烟气处理。
吸收法工艺相对简单、操作灵活，但对吸收剂和催化助剂的选择和控制要求较高。
4. 灭火加膨胀法灭火加膨胀法是通过在燃烧炉中加入含有无机物的还原剂，在高温下发生还原反应，并产生大量的气体，通过产生的气体将燃烧室内的氧气稀释，达到降低温度和减少NOx生成的目的。
灭火加膨胀法工艺操作简单，对设备要求不高，但脱硝效果不稳定，易受燃烧条件和氧化剂浓度等因素影响。
总的来说，不同的脱硝原理和工艺适用于不同的烟气温度、浓度和条件。
脱硝催化剂 八种过程
脱硝催化剂八种过程脱硝催化剂是一种用于减少燃煤电厂和工业锅炉排放的氮氧化物（NOx）的催化剂。
它们通过催化反应将NOx转化为无害的氮气和水蒸气，从而降低对环境的污染。
下面将介绍八种常见的脱硝催化剂过程。
1. 选择性催化还原（SCR）：SCR是最常用的脱硝催化剂过程之一。
在SCR过程中，氨气（NH3）或尿素（CO(NH2)2）作为还原剂与NOx反应，生成氮气和水。
SCR催化剂通常是由钒、钼或铜等金属组成的。
2. 选择性非催化还原（SNCR）：SNCR是另一种常见的脱硝催化剂过程。
在SNCR过程中，氨气或尿素直接与燃烧过程中的高温烟气中的NOx反应，生成氮气和水。
与SCR相比，SNCR不需要催化剂，但其脱硝效率较低。
3. 氧化催化还原（OCR）：OCR是一种将NOx氧化为高级氮氧化物（如NO2）的脱硝催化剂过程。
然后，高级氮氧化物与还原剂（如氨气）反应生成氮气和水。
OCR催化剂通常由铂、钯或铑等贵金属组成。
4. 氧化吸附脱硝（OAN）：OAN是一种将NOx氧化为高级氮氧化物，并通过吸附剂将其去除的脱硝催化剂过程。
吸附剂通常是由活性炭、分子筛或金属氧化物等材料制成。
5. 低温催化还原（LTCR）：LTCR是一种在较低温度下进行的脱硝催化剂过程。
在LTCR过程中，NOx与还原剂（如氨气）在催化剂的作用下反应生成氮气和水。
LTCR催化剂通常由铜、铁或钴等金属组成。
6. 非催化还原（NCR）：NCR是一种不使用催化剂的脱硝催化剂过程。
在NCR过程中，NOx与还原剂（如氨气）在高温下直接反应生成氮气和水。
尽管NCR不需要催化剂，但其脱硝效率较低。
7. 光催化脱硝（PCN）：PCN是一种利用光催化剂将NOx转化为无害物质的脱硝催化剂过程。
光催化剂通常是由二氧化钛等半导体材料制成，通过吸收光能激发电子，从而促进NOx的催化转化。
8. 等离子体催化还原（PCR）：PCR是一种利用等离子体催化剂将NOx转化为无害物质的脱硝催化剂过程。
烟气脱硝技术-选择性催化还原法(SCR)技术
垃圾焚烧电站
1980
1982
1984
1986
1988
1990
精品课件
1992
1994
1996
1998
2003
7
德国安装SCR脱硝设备容量发展情况
安装SCR脱硝设备容量
30 000 MW el 25 000
20 000
15 000
li褐gn煤ite
oil油 bi烟tu煤minous coal
100 % 93 %
精品课件
热力型NOx的生成浓度与温度的关系
NO浓度(ppm)
800
700
600
500
400
系列1
300
200
100
0 1600
1650
1700 1750 1800 温度(摄氏度)
1850
1900
精品课件
B. 燃料型 NOX
燃料中的有机氮化合物在燃烧过程中氧化生成的氮氧化物 在煤粉燃烧中，约80％的NOx为燃料型
煤的燃烧方式对排放的影响
NO的生成及破坏与以下因素有关：
(a).煤种特性，如煤的含氮量，挥发份含量，燃料比FC/V以及V-H/V-N等。
(b).燃烧温度。
(c).炉膛内反应区烟气的气氛，即烟气内氧气，氮气，NO和CHi的含量。
(d).燃料及燃烧产物在火焰高温区和炉膛内的停留时间。
• 控制原理
精品课件
SCR设备容量在德国的发展情况
联邦污染物防治
法第13条例排放
标准(CO, NOx, SOx,HCI, HF, 粉 尘）
环境部长会议确定 控制NOx
安装脱硫设备容量：45 000MW 安装SCR脱硝设备容量：30 000MW
烟气脱硝方法中scr和sncr的原理
烟气脱硝方法中scr和sncr的原理
SCR (Selective Catalytic Reduction，选择性催化还原)和SNCR (Selective Non-Catalytic Reduction，选择性非催化还原)都是烟气脱硝技术。
它们都是通过将还原剂与烟气中的氮氧化物接触使其发生化学反应，将氮氧化物还原为氮气和水蒸气，从而达到脱硝的目的。
具体来说：
1. SCR原理
SCR技术是一种基于化学反应的烟气脱硝技术，其主要原理是在高温下使用氨水或尿素等还原剂与烟气中的氮氧化物进行接触，利用催化剂将NOx还原为无害的N2和H2O。
SCR过程中主要有以下两个步骤：
2NO+2NH3+O2→2N2+3H2O（反应1）
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O（反应2）
SCR脱硝的优点是脱硝效率高，可以达到90%以上，而且适用于各种烟气排放情况，对于含有NOx的烟气，SCR技术都能够有效应对。
2. SNCR原理
SNCR技术是一种基于温度和空气动力学的烟气脱硝技术，其主要原理是在高温的烟气中注入还原剂，通过高温下的化学还原反应使氮氧化物发生还原反应，从而达到脱硝的目的。
SNCR反应的基础是NOx在高温下与NH3发生还原反应，通
过控制还原剂的注入位置和量来达到最佳的脱硝效果。
NO+NH3→N2+H2O（反应3）
SNCR脱硝技术的优点是适用范围广，成本低，但脱硝效率较低，通常只能到达50%~70%，而且需考虑还原剂的逃逸问题，对于高温、高浓度的烟气脱硝效果不如SCR技术。
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c.尾部烟气段布置
SCR反应器布置在烟气脱硫装置（FGD）后，催化剂将完全工作在 无尘、无二氧化硫的“干净”烟气中。 当催化剂在干净烟气中工作时，其工作寿命可达高灰段催化剂使用 寿命的两倍。 该布置方式的主要问题是将反应器布置在湿式FGD脱硫装置后，而 低温SCR催化剂还没有达到工程应用的程度，其排烟温度仅为50~60℃，
3）氨与NOx在反应器内，在催化剂的作用下反应生成N2和H2O。 N2和
H2O随着烟气进入空气预热器。在SCR进口设置NOx、O2温度监视分
析仪，在SCR出口设置NOx、O2、NH3温度监视分析仪。 NH3温度监 视分析仪监视NH3的逃逸浓度小于规定值，超过则报警并自动调节
பைடு நூலகம்
NH3注入量。
4）在氨气进气装置分管阀后设有氮气预留阀及接口，在停工检修时用于 吹扫管内氨气。
（1）烟气中所携带的飞灰中含有的Na、Ca、Si、As等成分会使催化剂中毒； （2）飞灰对SCR反应器的磨损； （3）飞灰将SCR反应器蜂窝状通道堵塞； （4）如烟气温度升高，会将催化剂烧结，或使之再结晶失效；如烟气温度 降低，NH3会与SO3反应生成硫酸铵，从而堵塞SCR反应器通道和污染空气预
热器；
图2-3 SCR反应器的布置方式 (a) 高灰段布置；
图2-3 SCR反应器的布置方式
(b) 低灰段布置；
图2-3 SCR反应器的布置方式 (c) 尾部烟气段布置；
a.高灰段布置
SCR反应器布置在省煤器与空气预热器之间，反应温度一般 为300~400 ℃，
适合催化剂的运行温度，但此时烟气中所含有的全部飞灰和二氧化硫均通过催化 剂反应器，催化剂的寿命会大大缩短；影响催化剂寿命的因素有：
得反应温度大大降低（300~450℃），从而可以在锅炉的
省煤器与空气预热器之间的烟道喷入的NH3、烃类等还原 剂在烟气中O2的作用下将NOX快速还原成无害的N2和H2O。
主要的化学反应式为：
4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O
4NH3+6NO→5N2+6H2O
4NH3+2NO2+O2 →3N2+6H2O 8NH3+6NO2→7N2+12H2O
理论上SCR脱硝装置可以布置在水平烟道或垂直烟道中，
但对于燃煤锅炉，一般应布置在垂直烟道中，且气流方向 是自上而下的。这是因为烟气中含有大量粉尘，布置在水 平烟道中易引起SCR脱硝装置的堵塞。
2.1.2总体布置 SCR反应器可以安装在锅炉的不同位置，一般分三种情
况：
1）位于锅炉省煤器和空气预热器之间的高灰SCR系统； 2）安装在高温电除尘器之后的低灰SCR系统； 3）安装在FGD脱硫塔之后的尾部低温低灰SCR系统。
（5）高活性的催化剂会促使烟气中的SO2氧化成SO3 。
b.低灰段布置
反应器布置在静电除尘器之后，这时温度一般为300~400℃。烟气先 经过电除尘器，再进入SCR反应器，这样可以防止烟气中的飞灰污染催 化剂、磨损或堵塞反应器，但烟气中的SO3始终存在，因此烟气中的NH3 和SO3反应生成硫酸铵而发生堵塞的可能性仍然存在。 采用该方案的最大问题是，静电除尘器无法在300~400℃的温度下正 常运行，因此很少采用。
省煤器旁路、SCR旁 路、检测控制系统等 组成。
图2-4 SCR脱硝系统
工艺流程： 1）自氨制备区来的氨气与稀释风机来的空气在氨/空气混合
器内充分混合；
2）混合气体进入位于烟道内的氨喷射格栅，喷入烟道后，
或再通过静态混合器与烟气充分混合，然后进入SCR反应
器，SCR反应器操作温度可到300~400℃。温度测量点位 于SCR反应器进口，当烟气温度在300~400℃范围以外时， 温度信号将自动关闭氨进入氨/空气混合器的快速切断阀。
一定的使用期限，称为催化剂寿命。
• 催化剂的失活主要有化学失活和物理失活，失活的主要影
响因素包括催化剂成分、结构、反应传质速率、反应扩散 速率、烟气温度、烟气成分、灰分等。
因此，为使烟气在进入SCR反应器前达到所需要的反应温度，需要再烟
道内加装燃油或天然气的燃烧器，或蒸汽加热的换热器以加热烟气，从 而增加了能源消耗和运行费用。
2.2 系统组成及典型工艺流程
• 图2-4所示为SCR烟气 脱硝系统简图。
• SCR系统一般由氨的
储存系统、氨与空气 混合系统、氨气喷入
系统、反应器系统。
5）SCR反应器内设置蒸汽（耙式）吹灰器或声波吹灰器，吹扫介质一般
为蒸汽，根据SCR反应器压差决定吹扫。
6）在氨存储和制备区，液氨通过卸料软管由槽车内进入液氨储罐。 卸车时，储罐内的气体经压缩机加压后进入槽车，槽车内的液体 被压入液氨储罐。液氨储罐液位到达高位时自动报警并与进料阀
及压缩机电动机连锁，切断进料阀及停机压缩机运行。储罐内的
选择性催化还原脱硝技术（SCR）
职业教育环境监测与治理技术专业教学资源库
• 一、SCR脱硝技术原理
• 二、SCR系统组成及工艺流程介绍
• 三、 SCR催化剂的失活及其应对措施
• 四、SCR烟气脱硝装置问题及优化
一、SCR脱硝技术原理
1.1 反应机理
SCR反应原理与SNCR相同，只是由于使用了催化剂使
当然，还有一些次要反应，反应原理如图1-1所示
图1-1 SCR反应原理
二、SCR系统组成及工艺流程介绍
2.1 系统布置方式
2.1.1内部结构
SCR工艺的核心装置是脱硝反应器，反应
器中的催化剂分上下多层（一般为3~4层）有 序放置。 图2-1为典型的SCR反应器内部结构示意图。
图2-2为水平和垂直布置的SCR反应器。
液氨通过出料管至气化器，蒸汽加热后气化为氨气。氨蒸气被送 往SCR反应器处以供使用。 典型的SCR工艺流程图如2-5所示。
图2-5 典型的SCR系统工艺流程
三、 SCR催化剂的失活及其 应对措施
• 催化剂在使用过程中，因某些物理和化学作用破坏了催化
剂原有的组织和构造，催化剂会降低或丧失活性，这种现 象称为催化剂衰退或催化剂失活。 • 例如反应物中的某些杂质与催化剂作用或覆盖于催化剂表 面，会使催化剂中毒，导致催化剂衰退。有些催化剂失活 后可以用特定的方法处理，使催化剂再生，重新恢复催化 活性；有些催化剂失活后不能再生。但所有的催化剂都有