百科首頁 > 正文

選擇性催化還原法（具有二次污染小等特點的技術(shù)）

次瀏覽 | 更新時間：2023-05-19

來源：網(wǎng)絡(luò)整理

精選百科

本文由作者推薦

選擇性催化還原法

具有二次污染小等特點的技術(shù)

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、液氨、尿素）來“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。首先由美國的Engelhard公司發(fā)現(xiàn)并于1957年申請專利，后來日本在該國環(huán)保政策的驅(qū)動下，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)。合理的布置及溫度范圍下，可達(dá)到80~90%的脫除率。在我國，利用SCR進(jìn)行煙氣脫硝的工作才剛剛起步。

基本信息

中文名	選擇性催化還原法
外文名	Selective Catalytic Reduction
特點	NOx脫除效率高，二次污染小等
影響因素	溫度、空間速度、煙氣流型等
發(fā)現(xiàn)公司	Engelhard公司
簡稱	SCR

收起

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氣(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℃。

SCR脫硝系統(tǒng)

在選擇性催化還原系統(tǒng)中，一般由氨的儲存系統(tǒng)、氨和空氣的混合系統(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。

特點

①NOx脫除效率高

據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)記載及工程實例監(jiān)測數(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，整個工藝產(chǎn)生的二次污染物質(zhì)很少。

③技術(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。

④投資費用高，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)在催化劑的更換費用高、還原劑（液氨、氨水、尿素等）消耗費用高等。

影響因素

影響反應(yīng)過程的因素

反應(yīng)溫度

反應(yīng)溫度不僅決定反應(yīng)物的反應(yīng)速度 , 而且決定催化劑的反應(yīng)活性。一般來說 , 反應(yīng)溫度越高 , 反應(yīng)速度越快 , 催化劑的活性也越高 , 這樣單位反應(yīng)所需的反應(yīng)空間小 , 反應(yīng)器體積變小。綜合反應(yīng)物加熱、系統(tǒng)控制及催化劑的適應(yīng)溫度范圍 , 目前的SCR系統(tǒng)溫度常設(shè)定在320一420℃之間。

空間速度

空間速度是SCR的一個關(guān)鍵設(shè)計參數(shù) , 它是煙氣(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的濕煙氣)在催化劑容積內(nèi)的停留時間尺度 , 在某種程度上決定反應(yīng)物是否完全反應(yīng) , 同時也決定著反應(yīng)器催化劑骨架的沖刷和煙氣的沿程阻力。空間速度大 , 煙氣在反應(yīng)器內(nèi)的停留時間短 , 他的反應(yīng)有可能不完全 , 這樣氨的逃逸量就大 , 同時煙氣對催化劑骨架的沖刷也大。對于固態(tài)排渣爐高灰段布置的SCR反應(yīng)器 , 空間速度選擇一般是(2500 ~ 3500) h。華夏電力公司篙嶼電廠采用的SCR反應(yīng)器煙氣速度為5.55 m/s (380℃時 ) 。

煙氣流型

煙氣流型的優(yōu)劣決定著催化劑的應(yīng)用效果 , 合理的煙氣流型不僅能較高地利用催化劑 , 而且能減少煙氣的沿程阻力。在工程設(shè)計中必須重視煙氣的流場 , 噴氨點應(yīng)具有湍流條件以實現(xiàn)與煙氣的最佳混合 , 形成明確的均項流動區(qū)域。

催化劑

催化劑的類型、結(jié)構(gòu)和表面積催化劑是SCR系統(tǒng)中最關(guān)鍵的部分，其類型、結(jié)構(gòu)和表面積對脫除NOx效果均有很大影響。

工藝流程

典型SCR主要工藝流程為：還原劑（液氨）用罐裝卡車運(yùn)輸，以液體狀態(tài)儲存于氨罐中；液態(tài)氨在注入SCR系統(tǒng)煙氣之前經(jīng)由蒸發(fā)器蒸發(fā)汽化；汽化的氨和稀釋空氣混合，通過噴氨格柵噴入SCR反應(yīng)器上游的煙氣中；充分混合后的還原劑和煙氣在SCR反應(yīng)器中催化劑的作用下發(fā)生反應(yīng)，去除NOx。

選擇性催化還原法

SCR的基本操作運(yùn)行過程主要包括以下幾個步驟：

（1）氨的準(zhǔn)備與儲存。

（2）氨的蒸發(fā)并與預(yù)混空氣相混合。

（3）氨與空氣的混合氣體在反應(yīng)器前的適當(dāng)位置噴入煙氣系統(tǒng)中，其位置通常在反應(yīng)器入口附近的煙道中。

（4）噴入的混合氣體與煙氣的混合。

（5）各反應(yīng)物向催化劑表面的擴(kuò)散并進(jìn)行反應(yīng)。

SCR的其它輔助設(shè)備和裝置主要包括SCR反應(yīng)器的入口和出口的管路系統(tǒng)，SCR的旁路管路、吹灰裝置、省煤器旁路管路系統(tǒng)，以及增加脫硝裝置后需要升級成更換的尾部引風(fēng)機(jī)。

選擇性催化還原法相關(guān)的文章

梁麗（中國內(nèi)地女演員）

梁麗，中國內(nèi)地女演員，國家一級演員，1968年11月17日出生于陜西省寶雞市，現(xiàn)擔(dān)任西安翻譯學(xué)院文學(xué)與傳媒學(xué)院表演專業(yè)帶頭人、榮譽(yù)教授。

1917年俄國革命（1917年于俄國發(fā)生的社會事件）

1917年俄國革命是1917年于俄國發(fā)生的一系列革命運(yùn)動的統(tǒng)稱，這些運(yùn)動最終滅亡了俄羅斯帝國并建立了蘇維埃俄國。在1917年3月（儒略歷2月）的二月革命使得羅曼諾夫王朝被推翻，臨時政府掌權(quán)。同年11月（儒略歷10月）的十月革命使得臨時政府遭推翻，被布爾什維克（蘇維埃）政府取代。

伊斯法罕四十柱宮

伊斯法罕城自古就被稱為“波斯明珠”。俄羅斯商人菲多特·科托夫早在1623~1624年間就到達(dá)了波斯，他在旅行日記中寫道：“該城既大又美?；蕦m的大門一律朝主廣場。大門很高，而大門之上則是飾有花紋的金碧輝煌的房間?！彼氖鶎m建于1647年，是阿巴斯二世處理國事和接見外國使節(jié)的地方，它并非實有40根柱子，

貝魯特（黎巴嫩首都）

貝魯特（阿拉伯語：Bayrūt；Peyrut；希臘語：Bērytós；；；阿拉姆語：Birot ?????；英語：Beirut；法語：Beyrouth；土耳其語：Beyrut）是黎巴嫩的首都，位于貝魯特省的地中海沿岸，是該國最大的海港。貝魯特被稱為東方小巴黎，也被譽(yù)為中東巴黎。貝魯特的人口在2007

近代（過去距離現(xiàn)代較近的時代）

19世紀(jì)中葉，這是世界近代史階段基本到來的歷史時刻。因為，第一，工業(yè)革命在歐美主要國家完成或迅速發(fā)展，使得西方大工業(yè)生產(chǎn)力向全球傳播，世界市場已經(jīng)基本上形成。第二，西方的機(jī)制工業(yè)品，已經(jīng)傾銷到世界大部分落后國家和地區(qū)，亞、非、拉的許多國家開始產(chǎn)生或初步地發(fā)展了自己的近代資本主義經(jīng)濟(jì)，這樣，除了亞、非