SCR催化剂的研究进展
2017-05-26马景琦
马景琦
摘 要:选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction, SCR)法是目前可以找到的脱硝效率最高、最为成熟的技术,因其脱硝效率高、无二次污染而被广泛使用。其中SCR催化剂是该技术的核心所在,该文主要介绍了SCR反应机理以及目前主流的SCR催化剂。
关键词:选择性催化还原(SCR) 烟气脱硝 NOx SCR催化剂
中图分类号:X701 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)04(a)-0112-02
氮氧化物(NOx)主要来自化石燃料的燃烧,按照氮和氧结合形态的不同,可分为多种形式的化合物,主要包括NO、NO2、N2O、N2O4和N2O5,其中排放量最多、对大气环境危害最大的是NO和NO2,烟气中90%以上的NOx是NO。目前,选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction,SCR)技术广泛应用于传统工业。SCR反应系统中存在两个难点问题:催化剂失效以及NH3过量逃逸,因此,未来研究的重点是探索更好的催化剂。
1 SCR法原理
SCR法的首次提出是在20世纪50年代,20世纪70年代投入工业应用。目前其脱硝效率可达90%以上,该方法是采用NH3作为还原剂,通过喷氨格栅进入烟道与烟气混合,进行氧化还原反应生成N2和H2O。通过使用合适的催化剂,反应温度可以降低到400℃以下,脱硝效率可高达90%以上。SCR法是目前工程上广泛使用的、可以用于固定源NOx治理的技术。
(1)
(2)
(3)
其中反应(1)反应是标准SCR主反应,90%以上的NOx是NO气体;(2)反应是快速SCR反应,因为该反应较为迅速,NO、NO2同时参与反应;(3)反应是NO2-SCR反应。在无催化剂存在的条件下,SCR反应温度范围都非常狭窄(980 ℃左右),选择SCR催化剂能够降低反应活化能,降低反应温度,应用于实际电厂工况即290 ℃~430 ℃范围内。
2 SCR脱硝催化剂种类
研发具有优良性能的催化剂是SCR脱硝技术的核心,因為催化剂的成本很高。……
