選擇性催化還原法

 　　1.SCR法的基本原理

　　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)。目前國內(nèi)外SCR系統(tǒng)多采用高溫催化劑，反應(yīng)溫度在315~400℃。

　　2.SCR脫硝系統(tǒng)

　　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(cè)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，此處為高粉塵高溫布置，此區(qū)間的煙溫利于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，使其與煙氣混合后通過催化劑在反應(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)。

　　SCR技術(shù)具有以下特點(diǎn)。

　?、貼Ox脫除效率高

　　據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)記載及工程實(shí)例監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，SCR法一般的NOx脫除效率可維持在70%-90%，一般的NOx出口濃度可降低至100mg/m左右，是一種高效的煙氣脫硝技術(shù)。

　　②二次污染小

　　SCR法的基本原理是用還原劑將NOx還原為無毒無污染的N2和H2O，整個(gè)工藝產(chǎn)生的二次污染物質(zhì)很少。

　?、奂夹g(shù)較成熟，應(yīng)用廣泛

　　SCR煙氣脫硝技術(shù)已在發(fā)達(dá)國家得到較多應(yīng)用。如德國，火力發(fā)電廠的煙氣脫硝裝置中SCR法大約占95%。在我國已建成或擬建的煙氣脫硝工程中采用的也多是SCR法。

　?、芡顿Y費(fèi)用高，運(yùn)行成本高

　　以我國第一家采用SCR脫硝系統(tǒng)的火電廠—福建漳州后石電廠為例，該電廠600MW機(jī)組采用日立公司的SCR煙氣脫硝技術(shù)，總投資約為1.5億人民幣。除了一次性投資外，SCR工藝的運(yùn)行成本也很高，其主要表現(xiàn)在催化劑的更換費(fèi)用高、還原劑(液氨、氨水、尿素等)消耗費(fèi)用高等。