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SCR脱硝系统
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SCR脱硝技术原理

选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction,SCR)是指在催化剂的作用下,利用还原剂(如NH3)“有选择性”地与烟气中的NOx反应并生成无毒无污染的N2和H2O。选择性是指在烟气脱硝过程中烟气脱硝催化剂有选择性地将NOx还原为氮气,而烟气中的SO2极少地被氧化成SO3。这就叫选择性 在不添加催化剂的条件下,氨与氮氧化物的化学反应温度为900℃,如果加入氨,部分氨会在高温下分解。如果加入催化剂,反应温度可以降低到320-400℃。 催化剂一般选用TiO2为基体的V2O5和WoO3 混合物;具体配方根据烟气参数确定。

SCR脱硝反应

SCR脱硝系统是向催化剂上游的烟气中喷入氨气或其它合适的还原剂、利用催化剂将烟气中的NOX转化为氮气和水。在通常的设计中,使用液态无水氨或氨水(氨的水溶液),无论以何种形式使用氨,首先使氨蒸发,然后氨和稀释空气或烟气混合,最后利用喷氨格栅将其喷入SCR反应器上游的烟气中。 在SCR反应器内,NO通过以下反应被还原:   4NO+4NH3+O2→3N2+6H2O     6NO+4NH3→5N2+6H2O   当烟气中有氧气时,反应第一式优先进行,因此,氨消耗量与NO还原量有一对一的关系。   在锅炉的烟气中,NO2一般约占总的NOX浓度的5%,NO2参与的反应如下:   2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O     6NO2+8NH3→7N2+12H2O   上面两个反应表明还原NO2比还原NO需要更多的氨。   在绝大多数锅炉的烟气中,NO2仅占NOX总量的一小部分,因此NO2的影响并不显著。   SCR系统NOX脱除效率通常很高,喷入到烟气中的氨几乎完全和NOX反应。有一小部分氨不反应而是作为氨逃逸离开了反应器。一般来说,对于新的催化剂,氨逃逸量很低。但是,随着催化剂失活或者表面被飞灰覆盖或堵塞,氨逃逸量就会增加,为了维持需要的NOX脱除率,就必须增加反应器中NH3/NOX摩尔比。当不能保证预先设定的脱硝效率和(或)氨逃逸量的性能标准时,就必须在反应器内添加或更换新的催化剂以恢复催化剂的活性和反应器性能。从新催化剂开始使用到被更换这段时间称为催化剂寿命。


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