選擇性催化還原方法(SCR)是對下游工質的一項處理工藝。其原理就是在含有NOx的尾氣中噴入氨,尿素或者其它含氮化合物,使其中的NOx還原成N2和水。還原反應在較高的溫度範圍(850—1100℃)內進行,不需要催化劑,稱為選擇性非催化還原(SNCR);還原反應在較低的溫度範圍(315—400℃)內進行,需要催化劑,稱之為選擇性催化還原(SCR)。
SCR成功的關鍵因素有二:一是排氣與NH3充分混合;二是按進入反應區的NOx濃度及去除率嚴格控制NH3的噴入量。在反應過程中,還原反應並不完全,不參加反應的部分NH3會隨排氣從煙道逸出。若逸出量過高時,會出現若干有害的副反應,如在有O2存在的條件下,催化劑會將SO2轉化為SO3,SO3和多餘的NH3和水反應生成硫酸銨或者硫酸氫銨。這種固態物質會污染和堵塞下游部件,沉積在鍋爐表面或者在煙囪出口處形成藍色的有害煙霧。露點腐蝕也被認為與此物有關。因此不得不設置水洗裝置以清除有害的副反應生成物,從而使結構複雜化。催化劑也會隨時間的增加而喪失活性,因此必須定期更換,一般規定一至五年更換一次,需根據用途而定。但由於催化劑價格昂貴,頻繁更換必然會增加運營成本。
常規的SCR技術,有一些值得注意之處:(1)必須精確控制NH3的噴入量,以便最大限度的去除NOx,而無未反應的NH3通過煙囪逸出。因為除可能產生有害的副產物以外,NH3本身也是一種大氣污染物。(2)當前使用的大多數催化劑都是有毒的,這種材料的管制和處理仍然是問題。(3)由於NH3的噴入位置及催化劑位置的影響,餘熱鍋爐的補燃可能會受到限制。(4)如果SCR組件在餘熱鍋爐中部,因為部分氣體不再沿鍋爐表面流向煙囪,則餘熱鍋爐的產氣量可能很難控制。(5)SCR組件對燃料中的硫十分敏感,影響了燃料品種的多樣性。雖然如此,SCR仍然是一項很有前途的技術。催化劑成本近年來已經有所降低,而使用壽命卻在增加。另外,一種新的低溫催化劑沸石的研製正在取得進展,並結合分子篩技術,其催化活性、對污染的敏感性、維護和處理性能都較其它催化劑有所改善。
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