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反應并生成無毒無污染的N₂和H₂O。其原理首先由Engelhard公司發現并于1957年申請專利，后來日本在該國環保政策的驅動下，成功研制出了現今被廣泛使用的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運用。SCR技術對鍋爐煙氣NOx控制效果十分顯著、技術較為成熟，目前已成為世界上應用最多、最有成效的一種煙氣脫硝技術。

在SCR脫硝過程中，通過加氨可以把NOx轉化為空氣中天然含有的氮氣(N₂)和水(H₂O)，其主要的化學反應如下：

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，上述化學反應只在很窄的溫度范圍內（850～1100℃）進行，采用催化劑后使反應活化能降低，可在較低溫度（300～400℃）條件下進行。而選擇性是指在催化劑的作用和氧氣存在的條件下，NH₃優先與NOx發生還原反應，而不和煙氣中的氧進行氧化反應。

在選擇性催化還原系統中，一般由氨的儲存系統、氨和空氣的混和系統、氨噴入系統、反應器系統及監測控制系統等組成，對火電廠來說，SCR反應器一般安裝在鍋爐省煤器與空預器之間，因為此區間的煙溫剛好適合SCR脫硝還原反應，氨則噴射于省煤器與SCR反應器之間煙道內的適當位置，使其與煙氣混合后在反應器內與NOx反應。催化劑安放在一個像固體反應器的箱體內。催化劑單元通常垂直布置，煙氣由上向下流動。典型工藝布置和反應原理如圖5-1所示。