选择性催化还原法(SCR)是指在催化剂的作用下,在锅炉排放的烟气中均匀地喷入氨气,从而将烟气中的NOx还原生成N2和H2O。SCR是一个连续的化学工艺过程,其中含氮还原剂例(如氨气)加入到含NOx的烟气中。
主要的化学反应如下:
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)
烟气中的NOx主要是由NO和NO2组成的,其中NOx总量的95%为NO,其余的5%基本上为NO2。所以脱硝反应的主要化学反应方程式是(1.2-1),它的反应特性如下:
①NH3和NO的反应摩尔比为1左右;
②脱硝反应中离不开O2的参与;
③最为典型的反应温度窗口:300℃~400℃;
除了以上提及的化学反应方程式,其实脱硝反应中还存在着有害反应,具体如下:
SO2被氧化成SO3的反应及NH3的氧化反应。
催化剂的选择性成分为NOx的还原反应提供了很高的催化活性。
氮气和水是脱硝反应的主要产物。SCR技术需要的反应温度窗口为300℃~400℃。在反应温度较高的情况下,会导致催化剂产生结晶或着烧结等现象;在反应温度较低的情况下,硫酸铵在催化剂表面凝结,催化剂的微孔被堵塞,催化剂的活性会降低。
SCR技术具有脱硝效率高,氨消耗少、脱硝性能稳定、运行平稳、成熟等优点,是世界公认的烟气脱硝主流技术。