玻璃鋼脫硝除塵器

SCR法的基本原理

選擇性催化還原法（Selective Catalytic Reduction，SCR）是指在催化劑的作用下，利用還原劑（如NH₃）“有選擇性”地與煙氣中的NOx反應(yīng)并生成無毒無污染的N₂和H₂O。其原理首先由Engelhard公司發(fā)現(xiàn)并于1957年申請(qǐng)專利，后來日本在該國環(huán)保政策的驅(qū)動(dòng)下，成功研制出了現(xiàn)今被廣泛使用的V₂O₅/TiO₂催化劑，并分別在1977年和1979年在燃油和燃煤鍋爐上成功投入商業(yè)運(yùn)用。SCR技術(shù)對(duì)鍋爐煙氣NOx控制效果十分顯著、技術(shù)較為成熟，目前已成為世界上應(yīng)用最多、最有成效的一種煙氣脫硝技術(shù)。

在SCR脫硝過程中，通過加氨可以把NOx轉(zhuǎn)化為空氣中天然含有的氮?dú)?N₂)和水(H₂O)，其主要的化學(xué)反應(yīng)如下：

4NO + 4NH₃+ O₂ → 4N₂+ 6H₂O                                                                                                                                          (5-1)

6NO + 4NH₃ → 5N₂+ 6H₂O                                                                                                                                              (5-2)

6NO₂ + 8NH₃ → 7N₂+ 12H₂O                                                                                                                                      (5-3)

2NO₂ + 4NH₃ + O₂ → 3N₂+ 6H₂O                                                                                                                          (5-4)

在沒有催化劑的情況下，上述化學(xué)反應(yīng)只在很窄的溫度范圍內(nèi)（850～1100℃）進(jìn)行，采用催化劑后使反應(yīng)活化能降低，可在較低溫度（300～400℃）條件下進(jìn)行。而選擇性是指在催化劑的作用和氧氣存在的條件下，NH₃優(yōu)先與NOx發(fā)生還原反應(yīng)，而不和煙氣中的氧進(jìn)行氧化反應(yīng)。

在選擇性催化還原系統(tǒng)中，一般由氨的儲(chǔ)存系統(tǒng)、氨和空氣的混和系統(tǒng)、氨噴入系統(tǒng)、反應(yīng)器系統(tǒng)及監(jiān)測控制系統(tǒng)等組成，對(duì)火電廠來說，SCR反應(yīng)器一般安裝在鍋爐省煤器與空預(yù)器之間，因?yàn)榇藚^(qū)間的煙溫剛好適合SCR脫硝還原反應(yīng)，氨則噴射于省煤器與SCR反應(yīng)器之間煙道內(nèi)的適當(dāng)位置，使其與煙氣混合后在反應(yīng)器內(nèi)與NOx反應(yīng)。催化劑安放在一個(gè)像固體反應(yīng)器的箱體內(nèi)。催化劑單元通常垂直布置，煙氣由上向下流動(dòng)。典型工藝布置和反應(yīng)原理如圖5-1所示。