scr脱硝催化剂反应原理及工艺流程介绍
2026-2-1 16:46:36 点击:
scr脱硝催化剂反应原理及工艺流程介绍
SCR脱硝技术是当前工业烟气净化中最成熟高效的方法之一,尤其适用于火电、钢铁、水泥等高排放行业。你关注的催化剂反应原理与工艺流程,正是系统高效运行的核心所在。

SCR(选择性催化还原)的核心是在催化剂作用下,利用氨(NH₃)作为还原剂,将烟气中的氮氧化物(NOₓ)选择性地还原为无害的氮气(N₂)和水(H₂O),避免与大量存在的氧气发生副反应。
主要化学反应如下:
1、标准反应(针对NO): 4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O
2、快速反应(NO与NO₂比例接近1:1时): NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O
3、针对NO₂的反应: 6NO2+8NH3→7N2+12H2O
这些反应在200~450℃的温度窗口内进行,而催化剂的关键作用是显著降低反应活化能,使反应在此温度范围内高效发生,避免高温能耗问题。
副反应需警惕:
1、氨气氧化: 4NH3+3O2→2N2+6H2O(>350℃时加剧)
2、生成N₂O温室气体: 4NH3+4NO+3O2→4N2O+6H2O
3、硫酸氢铵沉积:NH₃与SO₃反应生成NH₄HSO₄,易堵塞空气预热器
因此,控制氨逃逸率(通常<3ppm)和烟气温度至关重要。

典型的SCR工艺流程包括以下几个关键环节:
1、还原剂储存与制备
液氨由槽车运输,储存在密闭氨罐中;或使用尿素溶液,经热解/水解生成NH₃。
2、氨气蒸发与稀释
液氨通过蒸发器汽化,与稀释空气混合,确保安全浓度(通常<5%)。
3、喷氨混合系统
氨气通过喷氨格栅(AIG)均匀喷入烟道,在静态混合器作用下与烟气充分混合。
4、催化反应器
含催化剂的反应器通常布置在锅炉省煤器与空气预热器之间,烟气在此通过多层催化剂层,完成NOₓ还原。
5、催化剂型式与布置
蜂窝式:通流面积大,抗堵灰能力强
板式:结构稳定,适合高灰环境
波纹板式:活性高,SO₂氧化率低
6、辅助系统
包括吹灰装置、旁路系统、催化剂再生/更换机制等,保障长期稳定运行。

项目 内容
主要成分 V₂O₅-WO₃(MoO₃)/TiO₂系列,TiO₂为载体,V₂O₅为主活性成分
最佳温度 300~400℃
脱硝效率 可达80%~95%以上
催化剂寿命 通常3~5年,可再生利用
中毒风险 碱金属(K、Na)、砷、磷、钙等会导致催化剂失活
压降影响 新增SCR系统会增加烟道阻力,需校核引风机能力

✅ 脱硝效率高:可达90%以上,满足超低排放要求
✅ 适用范围广:适用于燃煤、燃气、生物质锅炉等多种燃烧设备
✅ 运行稳定:系统自动化程度高,可长期连续运行
✅ 环境友好:不产生二次污染,副产物仅为N₂和H₂O
但也存在催化剂成本高、需定期更换、氨逃逸风险等问题,因此优化喷氨控制、加强催化剂管理是运行重点。
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