【杭州SCR脱硝设备www.xqfqcl.net】选择性催化还原废气脱硝技术？

废气脱硝是目前发达国家普遍采用的降低NOx排放的方法。选择性催化还原(Selective catalytic reduction, SCR)，选择性非催化还原(Selective non-catalytic reduction, SNCR)。SCR的脱氮率可达90%以上。SCR是在美国发明的，但在20世纪70年代在日本首次实现了商业化。目前，该技术已在发达国家得到广泛应用。日本93%以上的废气脱氮采用SCR，运行设备超过300套。德国在20世纪80年代引进了该技术，要求所有50兆瓦以上的发电厂都必须配备可控硅装置。台湾目前有100多台可控硅机组在运行。大庆石化总厂化肥厂、四川化工集团公司化肥厂、北京燕山石化公司合成橡胶厂、福建漳州电厂等也从国外引进了可控硅装置。

1技术原理

还原NOx为N2的还原剂有多种(CH4、H2、CO、NH3)。其中NH3可以选择性地与NOx发生如下反应:

4没有nh3 + 4 + O2 = 4 n2 + 6水(1)

8 nh3 no2 + 6 = 7 n2 + 12水(2)

只要使用合适的催化剂，上述反应可以在200~450℃范围内高效进行。NH3/NOx为1(摩尔比)时，脱硝率可达80%~90%。反应过程中NH3没有被O2氧化，而是选择性地与NOx反应生成N2和H2O。 

2工艺流程

SCR废气脱硫装置的工艺流程如图1所示，主要由氨气供应系统、氨气控制系统、催化剂、排气系统、预热系统和反应器组成。液氨由罐车运至液氨储罐。液氨储罐输出的液氨在蒸发器中蒸发成氨气，氨气加热到室温后送入氨缓冲罐备用。氨缓冲罐经调压阀减压后，氨经喷氨格栅喷嘴喷入废气中与废气混合，再经静态混合器充分混合后进入催化反应器。预热系统用于温度较低时对废气进行加热。当与氨充分混合的废气达到反应温度并流经SCR反应器的催化层时，氨与NOx发生催化氧化还原反应，NOx还原为无害的N2和H2O。

3操作控制

3.1催化剂活性

催化剂是SCR技术的核心，其形状一般为板状或胞状。蜂窝催化剂因其优异的耐久性、耐腐蚀性、可靠性高、重复利用率高、压降低而被广泛应用。常用催化剂主要成分为V2O5/TiO2。蜂窝催化剂的截面尺寸一般为150 mm×150 mm;长度范围:400mm ~ 1000mm。SCR装置的运行成本在很大程度上取决于催化剂的寿命。它的使用寿命取决于催化剂活性的衰减率。催化剂的失活可分为物理失活和化学失活。典型的SCR催化剂化学失活主要是由碱金属(如Na、K、Ca等)和重金属(如As、Pt、Pb等)引起的。碱金属吸附在催化剂毛细孔表面，金属氧化物(如MgO、KaO等)中和催化剂表面的SO3生成硫化物，导致催化剂中毒。砷中毒是由于废气中的三氧化二砷与催化剂结合而引起的。催化剂的物理失活主要是指高温烧结、磨损和固体颗粒沉积等对催化剂活性的破坏。

可通过优化反应器设计(设置自动导流叶片，使注氨方向与流动方向相反)来缓解SCR系统的磨损和堵塞。如果废气中有粉尘，则需要在反应器内安装吹灰器，以保持催化剂表面清洁。

如果废气中含有可以毒害催化剂的固体颗粒，则需要对废气进行预处理，如静电除尘、添加除砷剂等，以除去催化剂有毒的固体颗粒，避免催化剂中毒。

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