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SCR选择性催化还原法原理实训设备

选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction,SCR)的原理是在催化剂作用下,还原剂NH3在290-400℃下将NO和NO2还原成N2,而几乎不发生NH3的氧化反应,从而提高了N2的选择性,减少了NH3的消耗。
其中主要反应如下:
4NH3+6NO=5N2+6H2O
8NH3+6NO2=7N2+12H2O
4NH3+3O2=2N2+6H2O
4NH3+5O2=4NO+6H2O
2NH3可逆生成N2+3H2

SCR选择性催化还原法原理实训设备(图1)
SCR系统由氨供应系统、氨气/空气喷射系统、催化反应系统以及控制系统等组成,为避免烟气再加热消耗能量,一般将SCR反应器置于省煤器后、空气预热器之前,即高尘段布置。氨气在加入空气预热器前的水平管道上加入,与烟气混合。
催化反应系统是SCR 工艺的核心,设有NH3的喷嘴和粉煤灰的吹扫装置,烟气顺着烟道进入装载了催化剂的SCR 反应器,在催化剂的表面发生NH3催化还原成N2。催化剂是整个SCR系统关键,催化剂的设计和选择是由烟气条件、组分来确定的,影响其设计的三个相互作用的因素是NOx脱除率、NH3的逃逸率和催化剂体积。目前普遍使用的是商用钒系催化剂,如V2O5/TiO2和V2O5-WO3/TiO2。在形式上主要有板式、蜂窝式和波纹板式三种。该工艺于20 世纪70年代末首先在日本开发成功,80 年代以后,欧洲和美国相继投入工业应用。在NH3/NOx的摩尔比为1时,NOx的脱除率可达90%,NH3的逃逸量控制在5 mg/L以下。
由于技术的成熟和高的脱硝率,SCR法现已在世界范围内成为大型工业锅炉烟气脱硝的主流工艺。截至2010年底,我国已投运的烟气脱硝机组容量超过2亿kW,约占煤电机组容量的28%,其中SCR机组占95% 。
柴油机所产生的微粒(PM)和氮氧化物(NOx)是排放中两种最主要的污染物。从目前降低汽车尾气排放的技术途径来看,要达到欧Ⅳ排放标准,一般不再从发动机本身的结构方面采取措施,通常是采取排气后处理的方式来降低污染物的排放量,而尿素-SCR 选择性催化还原法是最具现实意义的方法,它能把发动机尾气中的NOx减少50%以上。
SCR技术的优点:
增加升功率
降低热损耗(Low heat rejection)
对比欧三产品,发动机结构没有改变
对比欧三产品,燃油经济性得到改善
机油更换周期更长(Low soot)
尿素的成本低
升级至欧五的能力

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