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近幾年來選擇性催化還原煙氣脫硝技術(shù)（SCR）發(fā)展快，在歐洲和日本得到了廣泛的應(yīng)用，目前催化還原煙氣脫硝技術(shù)是應(yīng)用很多的技術(shù)。
SCR系統(tǒng)組成及反應(yīng)器布置
在選擇催化還原工藝中，Nox與NH3在催化劑的作用下產(chǎn)生還原。催化劑安放在一個(gè)固定的反應(yīng)器內(nèi)，煙氣穿過反應(yīng)器平行流經(jīng)催化劑表面。催化劑單元通常垂直布置，煙氣自上向下流動(dòng)。
SCR系統(tǒng)一般由氨的儲(chǔ)存系統(tǒng)，氨與空氣混合系統(tǒng)，氨氣噴入系統(tǒng)，反應(yīng)器系統(tǒng)、省煤器旁路，SCR旁路，檢測(cè)控制系統(tǒng)等組成。下圖為典型SCR煙氣脫硝工藝系統(tǒng)基本流程簡(jiǎn)圖：
SCR脫硝反應(yīng)
目前流行的SCR工藝主要分為氨法SCR和尿素法SCR兩種。此兩種法都是利用氨對(duì)Nox的還原功能，在催化劑的作用下將Nox（主要是NO）還原為對(duì)大氣沒有多少影響的N2和水。還原劑為NH3，其不同點(diǎn)則是在尿素法SCR中，先利用一種設(shè)備將尿素轉(zhuǎn)化為氨之后輸送至SCR觸媒反應(yīng)器，它轉(zhuǎn)換的方法為將尿素注入一分解室中，此分解室提供尿素分解所需之混合時(shí)間，駐留時(shí)間及溫度，由此室分解出來之氨基產(chǎn)物即成為SCR的還原劑通過觸媒實(shí)施化學(xué)反應(yīng)后生成氨及水。尿素分解室中分解成氨的方法有熱解法和水解法，主要化學(xué)反應(yīng)方程式為：
NH2CONH2+H2O→2NH3+CO2
在整個(gè)工藝的設(shè)計(jì)中，通常是先使氨蒸發(fā)，然后和稀釋空氣或煙氣混合，末了通過分配格棚噴入SCR反應(yīng)器上游的煙氣中。
在SCR反應(yīng)器內(nèi)，NO通過以下反應(yīng)被還原：
4NO+4NH3+O2→3N2+6H2O
6NO+4NH3→5N2+6H2O當(dāng)煙氣中有氧氣時(shí)，反應(yīng)一式優(yōu)優(yōu)質(zhì)行，因此，氨消耗量與NO還原量有一對(duì)一的關(guān)系。
在鍋爐的煙氣中，NO2一般約占總的Nox濃度的5%，NO2參與的反應(yīng)如下：
2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O6NO2+8NH3→7N2+12H2O上面兩個(gè)反應(yīng)表明還原NO2比還原NO需要更多的氨。
在絕大多數(shù)鍋爐煙氣中，NO2僅占Nox總量的一小部分，因此NO2的影響并不顯著。
SCR系統(tǒng)Nox脫除效率通常很高，噴入到煙氣中的氨幾乎完全和Nox反應(yīng)。有一小部分氨不反應(yīng)而是作為氨逃逸離開了反應(yīng)器。一般來說，對(duì)于新的催化劑，氨逃逸量很低。但是，隨著催化劑失活或者表面被飛灰覆蓋或堵塞，氨逃逸量就會(huì)增加，為了維持需要的Nox脫除率，就必須增加反應(yīng)器中NH3/Nox摩爾比。當(dāng)不能保證預(yù)先設(shè)定的脫硝效率和（或）氨逃逸量的性能標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，就必須在反應(yīng)器內(nèi)添加或更換新的催化劑以恢復(fù)催化劑的活性和反應(yīng)器性能。從新催化劑開始使用到被更換這段時(shí)間稱為催化劑壽命。
