SCR 烟气脱硝催化剂生产与应用现状 0 引言 氮氧化物(NOx)是主要的大气污染物,主要包括 NO、NO2、N2O 等,可以引起酸雨、光化学烟雾、温室效应及臭氧层的破坏
自然界中的 NOx63%来自工业污染和交通污染,是自然发生源的 2 倍,其中电力工业和汽车尾气的排放各占 40%,其他工业污染源占 20%
在通常的燃烧温度下,燃烧过程产生的 NOx中 90%以上是 NO,NO2 占 5%~10%,另有极少量的 N2O
NO 排到大气中很快被氧化成 NO2,引起呼吸道疾病,对人类健康造成危害
火电厂产生的 NOx主要是燃料在燃烧过程中产生的
其中一部分是由燃料中的含氮化合物在燃烧过程中氧化而成,称燃料型 NOx;另一部分由空气中的氮高温氧化所致,即热力型 NOx,化学反应为: N2+O2→ 2NO(1) NO+1/2O2→ NO2(2) 还有极少部分是在燃烧的早期阶段由碳氢化合物与氮通过中间产物 HCN、CN 转化为NOx,简称瞬态型 NOx[1]
减少 NOx排放有燃烧过程控制和燃烧后烟气脱硝 2 条途径
现阶段主要通过控制燃烧过程 NOx的生成,通过各类低氮燃烧器得以实现[2-3]
这是一个既经济又可靠的方法,对大部分煤质通过燃烧过程控制可以满足目前排放标准
1 烟气脱硝工艺 1
1 相关化学反应 NO 的分解反应(式(1)的逆反应)在较低温度下反应速度非常缓慢,迄今为止还没有找到有效的催化剂
因此,要将NO 还原成 N2,需要加入还原剂
氨(NH3)是至今已发现的最有效的还原剂
有氧气存在时,在 900~1100℃,NH3 可以将NO 和 NO2 还原成N2 和 H2O,反应如式(3)、(4)所示[4]
还有一个副反应,生成副产物 N2O,N2O是温室气体,因此,式(5)的反应是不希望发生的
4NO+4NH3+O2→ 4N2+6H2O(3)2NO2+4NH3+