選擇性催化還原法(SCR)是指在催化劑的作用下,在鍋爐排放的煙氣中均勻地噴入氨氣,從而將煙氣中的NOx還原生成N2和H2O。SCR是一個(gè)連續(xù)的化學(xué)工藝過程,其中含氮還原劑例(如氨氣)加入到含NOx的煙氣中。
主要的化學(xué)反應(yīng)如下:
4NH3 + 4NO + O2→4N2 + 6H2O (1.2-1)
4NH3 + 2NO2 + O2→3N2 + 6H2O (1.2-2)
4NH3 + 6NO → 5N2 + 6H2O (1.2-3)
8NH3 + 6NO2 → 7N2 + 12H2O (1.2-4)
煙氣中的NOx主要是由NO和NO2組成的,其中NOx總量的95%為NO,其余的5%基本上為NO2。所以脫硝反應(yīng)的主要化學(xué)反應(yīng)方程式是(1.2-1),它的反應(yīng)特性如下:
①NH3和NO的反應(yīng)摩爾比為1左右;
②脫硝反應(yīng)中離不開O2的參與;
③最為典型的反應(yīng)溫度窗口:300℃~400℃;
除了以上提及的化學(xué)反應(yīng)方程式,其實(shí)脫硝反應(yīng)中還存在著有害反應(yīng),具體如下:
SO2被氧化成SO3的反應(yīng)及NH3的氧化反應(yīng)。
催化劑的選擇性成分為NOx的還原反應(yīng)提供了很高的催化活性。
氮?dú)夂退敲撓醴磻?yīng)的主要產(chǎn)物。SCR技術(shù)需要的反應(yīng)溫度窗口為300℃~400℃。在反應(yīng)溫度較高的情況下,會(huì)導(dǎo)致催化劑產(chǎn)生結(jié)晶或著燒結(jié)等現(xiàn)象;在反應(yīng)溫度較低的情況下,硫酸銨在催化劑表面凝結(jié),催化劑的微孔被堵塞,催化劑的活性會(huì)降低。
SCR技術(shù)具有脫硝效率高,氨消耗少、脫硝性能穩(wěn)定、運(yùn)行平穩(wěn)、成熟等優(yōu)點(diǎn),是世界公認(rèn)的煙氣脫硝主流技術(shù)。