选择性催化还原(SCR)基本资料

选择性催化还原（SCR）作用基理

选择性催化还原（SCR）技术是在催化剂作用下，还原剂NH3 (液氨、氨水、尿素等)与烟气中的NO X反应，将烟气中的NO X还原为无毒无污染的氮气N2和水H2O。其反应器设置于锅炉省煤器出口与空气预热器入口之间，反应温度一般在320℃-400℃之间，SCR法脱硝技术是目前国内外最成熟可靠的脱硝技术，脱硝效率高，系统安全稳定。反应原理如下：

（1）在有氧的条件下主要反应：

4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O

4NH3+2NO2+O2→3N2+6H2O

NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O

（2）在反应条件改变时，有可能发生以下副反应：

4NH3+3O2→2N2+6H2O

2NH3→N2+3H2

4NH3+5O2→4NO+6H2O

催化剂是整个SCR系统的核心和关键，催化剂的设计和选择是由烟气条件、组分来确定的，影响其设计的三个相互作用的因素是NOx脱除率、NH3的逃逸率和催化剂体积。在形式上主要有板式、蜂窝式和波纹板式三种。

工艺流程

影响SCR脱硝率的因素:

在SCR系统设计中，最重要的运行参数是反应温度、反应时间、NH3/NOx摩尔比、烟气流速、O2浓度、NH3的溢出浓度、SO3浓度、H2O（蒸汽）浓度、钝化影响等。

反应温度是选择催化剂的重要运行参数，催化反应只能在一定的温度范围内进行，同时存在催化的最佳温度，这是每种催化剂特有的性质，因此反应温度直接影响反应的进程。在SCR 工作过程中温度的影响有两方面：一是温度升高使脱NOx反应速度加快，NOx脱除率升高；二是温度升高NH3氧化反应开始发生，使NOx脱除率下降。

反应时间是烟气与催化剂的接触时间，随着反应时间的增加，NOx脱除率迅速增加，当接触时间增至200 ms左右时，NOx脱除率达到最大值，随后下降。这主要是由于烟气与与催化剂的接触时间增大，有利于烟气在催化剂微孔内的扩散、吸附、反应和生成物的解吸、扩散，从而使NOx脱除率提高。但是，随着接触时间过长，NH3氧化反应开始发生，使NOx脱除率下降。

NOx脱除率随着NH3/NOx摩尔比的增加而增加，NH3/NOx摩尔比小于1时，其影响更加明显。若NH3投入量偏低，NOx脱除率不高；若NH3投入量偏高，NH3氧化等副反应的反应速度将增大，从而降低了NOx脱除率，同时也增加了净化后烟气中NH3的排放浓度，造成二次污染。一般控制NH3/NOx摩尔比在1.2以下。

另外，烟气流速直接影响NH3与NOx的混合程度，需要设计合理的流速以保证NH3与NOx

充分混合使反应充分进行；同时反应需要O2的参与，随着O2浓度增加，催化剂性能提高，但O2浓度不能过高，一般控制在2%～3%；NH3的溢出浓度是影响SCR系统运行的另一个重要参数，实际生产中通常是多于理论量的NH3被喷射进入系统，反应后在烟气下游多余的N H3称为NH3的溢出，NOx脱除效率随着NH3的溢出量的增加而增加，在某一个NH3的溢出量时达到一个最大值；另外H2O（蒸汽）浓度的增加使催化剂性能下降，催化剂钝化失效也不利于SCR系统的正常运行，必须加以有效控制[1]。