脱硝催化剂的主要成分(脱硝催化剂作用与用途)

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SCR脱硝技术

SCR(选择性催化还原)是选择性催化还原技术，近年来发展迅速，在西欧和日本得到广泛应用。目前，氨催化还原是应用最广泛的技术。它具有无副产物、无二次污染、设备结构简单、去除效率高(可达90%以上)、运行可靠、维护方便等优点。

选择性是指在催化剂的作用下，在氧气的存在下，NH3优先与NOx反应生成氮气和水，而不是氧化烟气中的氧气。其主要反应式为:

4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O(1)

2NO2+4NH3 +O2→ 3N2+6H2O(2)

在没有催化剂的情况下，上述化学反应只在很窄的温度范围内(约980℃)进行。使用催化剂时，反应温度可控制在300-400℃，相当于锅炉省煤器和空气体预热器之间的烟气温度。上述反应是放热反应。由于烟气中NOx的浓度较低，反应引起的催化剂温度升高可以忽略不计。

下图为SCR烟气脱硝工艺流程图。

SCR脱硝原理

SCR脱硝的原理是:在催化剂的作用下，将氨喷入温度约为280 ~ 420℃的烟气中，将NOX还原成N2和H2O。

SCR脱硝催化剂:

作为SCR脱硝反应的核心，催化剂的质量和性能直接关系到脱硝效率。所以在火电厂脱硝工程中，除了反应器和烟道的设计，催化剂的参数设计也很重要。

一般来说，脱硝催化剂是为项目量身定制的，即根据项目的烟气成分、特性、效率和客户要求。催化剂的性能(包括活性、选择性、稳定性和再生性)不能直接量化，而是综合在一些参数中，如活性温度、几何参数、机械强度参数、化学组成含量、工艺性能指标等。

催化剂的形式有波纹板、蜂窝状和板状。

SCR脱硝工艺

SCR脱硝工艺的原理是在催化剂的作用下，还原剂(液氨)与烟气中的氮氧化物反应生成无害的氮气和水，从而脱除烟气中的NOx。选择性是指还原剂NH3与烟气中的NOx发生还原反应，而不与烟气中的氧气发生还原反应。

SCR脱硝工艺:还原剂(氨)用罐装车运输，以液态形式储存在氨罐中；液氨在注入SCR系统烟气之前被蒸发器蒸发；蒸发的氨与稀释的空气体混合，并通过氨注射格栅注射到SCR反应器上游的烟气中；充分混合的还原剂和烟气在SCR反应器中的催化剂作用下发生反应，从而脱除NOx。

SCR脱硝工艺流程图

SCR脱硝系统

SCR脱硝系统主要由SCR催化反应器、喷氨系统、烟气旁路系统、氨储存和制备系统等组成。目前国内外SCR反应器的布置一般为高粉尘，即布置在省煤器和空预热器之间的高温烟道内。在这个位置，烟气温度可以达到反应的最佳温度。因此，本项目脱硝装置拟采用高粉尘布置。烟气在锅炉省煤器出口处均匀分成两路，每路烟气并联进入一个垂直布置的SCR反应器，即每台锅炉配备两个反应器，烟气经过均流器后进入催化剂层。在烟气进入催化剂层之前，有一个喷氨系统。烟气和氨气充分混合后，催化剂反应脱除NOX。反应后的烟气进入空预热器、静电除尘器、引风机和脱硫装置，排入烟囱。SCR反应器布置在空预热器上方。

SCR脱硝系统的组成

反应器/催化剂系统

烟气/氨混合系统

氨储存和供应系统

烟道系统

可控硅控制系统

SCR脱硝设备

反应器/催化剂系统

主要设备:反应器、催化剂、吹灰器

烟气/氨混合系统

主要设备:稀释风机、静态混合器、喷氨格栅(AIG)、空气体/氨混合器。

氨储存和供应系统