SCR脫硝技術(shù)影響因素探討

高元佳，王 飛

（陜西榆林凱越煤化有限責(zé)任公司，陜西榆林 719000）

SCR脫硝技術(shù)影響因素探討

高元佳，王 飛

（陜西榆林凱越煤化有限責(zé)任公司，陜西榆林 719000）

近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)雖然取得了非常大的發(fā)展，但是我國(guó)的環(huán)境污染問(wèn)題卻日益嚴(yán)重，這嚴(yán)重危害到了人們的健康以及子孫后代的發(fā)展，因此越來(lái)越多的人開(kāi)始關(guān)注和保護(hù)生態(tài)環(huán)境。而在對(duì)大氣造成污染的影響因素中，氮氧化合物是最為主要的影響因素，因此很多企業(yè)都采用了相應(yīng)的技術(shù)對(duì)其進(jìn)行處理，其中SCR脫硝技術(shù)就是使用最為廣泛地一種。主要對(duì)影響SCR脫硝效率的影響因素進(jìn)行了分析，從而確保SCR脫硝技術(shù)能夠更好地對(duì)氮氧化合物進(jìn)行處理，以更好地保護(hù)我國(guó)的生態(tài)環(huán)境，最終造福于子孫后代。

SCR脫硝技術(shù)；影響因素；反應(yīng)動(dòng)力

SCR脫硝技術(shù)能夠?qū)Φ趸衔镞M(jìn)行有效地處理，從而減少氮氧化合物對(duì)環(huán)境所造成的影響。但是在SCR脫硝技術(shù)實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，很多因素會(huì)影響到SCR脫硝技術(shù)的脫硝效果。因此，需要對(duì)相應(yīng)的影響因素進(jìn)行分析和研究，從而找出最佳的脫硝反應(yīng)條件，以實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的更好保護(hù)。

1 SCR脫硝的反應(yīng)動(dòng)力過(guò)程

為了對(duì)SCR脫硝技術(shù)有更加深入的研究，首先需要充分弄清楚SCR脫硝的反應(yīng)動(dòng)力過(guò)程，對(duì)于該過(guò)程的了解可以通過(guò)建立相應(yīng)的反應(yīng)模型來(lái)完成。在該模型中，NOx、NH3以及O2等氣體會(huì)擴(kuò)散到催化劑的表面，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的擴(kuò)散后，NH3會(huì)被吸附到催化劑的表面，然后NOx和O2會(huì)在催化劑的作用下和NH3發(fā)生反應(yīng)，從而生成N2和H2O，并被主流氣體攜帶離開(kāi)催化劑的表面，以完成整個(gè)脫硝的過(guò)程[1]。

2 SCR脫硝效率的影響機(jī)理分析

2.1 反應(yīng)溫度

在SCR脫硝技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，反應(yīng)溫度將會(huì)對(duì)整個(gè)脫硝的效率造成較大的影響。這是因?yàn)閷?duì)于SCR脫硝的反應(yīng)過(guò)程而言，往往存在著一個(gè)最佳的反應(yīng)溫度，在該反應(yīng)溫度段內(nèi)，會(huì)使得催化劑的活性達(dá)到最佳，這樣能夠使得SCR脫硝反應(yīng)的更好進(jìn)行，從而最終確保SCR脫硝的效率達(dá)到最大。而當(dāng)反應(yīng)溫度明顯高于此溫度時(shí)，使得對(duì)脫硝反應(yīng)起催化作用的催化劑會(huì)發(fā)生一定物理變化，使得其與反應(yīng)物之間的接觸面積變小，這樣相當(dāng)于減弱了催化劑的催化作用，從而使得脫硝的效率降低。同時(shí)，溫度過(guò)高會(huì)使得催化劑出現(xiàn)老化情況，這也會(huì)導(dǎo)致脫硝效率的降低。而當(dāng)溫度過(guò)低時(shí)，NH3和NO2在發(fā)生反應(yīng)的時(shí)候，會(huì)生成NH4NO3。這一副產(chǎn)物的生成，會(huì)嚴(yán)重堵塞催化劑的表面，阻礙催化劑與反應(yīng)物的充分接觸，進(jìn)而使得脫硝效率降低。因此，為了保證SCR的脫硝效率，最佳的反應(yīng)溫度需要控制在319～380℃之間[2]。

2.2 NH3/NOx摩爾比

由于NH3會(huì)與NOx發(fā)生如下反應(yīng)：4NO+4NH3+O2→4N2+ 6H2O（1），2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O（2），由此我們可以得出NH3/NOx摩爾比也會(huì)對(duì)脫硝效率造成一定的影響。事實(shí)證明，NH3/NOx摩爾比的變化，確實(shí)會(huì)對(duì)脫硝效率造成較大的影響。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)比值小于1的時(shí)候，隨著比值的增大，會(huì)相應(yīng)提高脫硝效率。這是因?yàn)殡S著NH3量的增加，會(huì)增大催化劑表面NH3的濃度，從而促進(jìn)脫硝反應(yīng)的加快。然而當(dāng)該比值增加到一定程度后，隨著該值的進(jìn)一步增大，反而會(huì)降低相應(yīng)的脫硝效果。這是因?yàn)镹H3的投入量過(guò)大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)平衡遭到破壞，從而使得部分NH3與O2發(fā)生反應(yīng)，生成NO這一副產(chǎn)物。因此，對(duì)于NH3/NOx摩爾比，一般會(huì)控制在1.2以下，從而確保SCR脫硝具有更好的效果。

2.3 NH3/NOx混合效果

NH3和NOx之間的混合效果也會(huì)對(duì)整個(gè)脫硝反應(yīng)的效率造成極大的影響。一般來(lái)說(shuō)，NH3和NOx之間的混合效果越好，那么將會(huì)使得相應(yīng)的反應(yīng)更好地進(jìn)行，從而進(jìn)一步提高SCR的脫硝效率。為了保證NH3和NOx之間能夠更好地進(jìn)行混合，往往會(huì)在氨噴射系統(tǒng)的入口處設(shè)置流量調(diào)節(jié)閥，這樣能夠根據(jù)實(shí)際的情況對(duì)注氨量進(jìn)行調(diào)節(jié)，以確保NH3和NOx能夠具有更好的混合效果，最終盡可能地提高SCR脫硝的效率。

2.4 V2O5的含量

催化劑中V2O5的含量也會(huì)嚴(yán)重影響到SCR脫硝的效率，一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于V2O5的含量，有一個(gè)最佳值范圍，在這個(gè)范圍內(nèi)，會(huì)使得脫硝效率更高。這是因?yàn)樵谶@個(gè)含量范圍內(nèi)，V2O5會(huì)在催化劑載體上進(jìn)行均勻的分布，這樣能夠使得催化劑的催化效果充分發(fā)揮出來(lái)。而當(dāng)V2O5的含量過(guò)高時(shí)，會(huì)使得V2O5在催化劑表面出現(xiàn)不均勻分布的情況，并且還可能形成晶體，從而影響到催化劑的催化效果，最終造成脫硝效率降低。

2.5 催化劑的體積

催化劑的體積也會(huì)對(duì)于SCR脫硝的效率造成影響，相應(yīng)的研究表明，在同等條件下，隨著催化劑體積的不斷增大，會(huì)使得脫銷(xiāo)的效率不斷提升。然而催化劑體積的增大，會(huì)使得反應(yīng)器工費(fèi)增加。因此，需要綜合考慮反應(yīng)器工費(fèi)來(lái)適當(dāng)增大催化劑的體積。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在我國(guó)大氣污染日益嚴(yán)重的情況下，對(duì)SCR脫硝技術(shù)的影響因素進(jìn)行分析和研究具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。只有充分弄清楚了影響SCR脫硝技術(shù)處理效率的因素，才能確保將SCR脫硝技術(shù)的處理方法應(yīng)用到最好，從而確保對(duì)大氣造成污染的氮氧化合物進(jìn)行有效處理之后再排放，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣環(huán)境最好的保護(hù)。

[1]趙曉軍，孫記.錦州熱電SCR脫硝效率影響因素的試驗(yàn)研究[J].華北電力技術(shù)，2011，（06）：16-18.

[2]秦勝，張劍，田莉雅.火電廠(chǎng)氮氧化物控制技術(shù)探討[J].能源環(huán)境保護(hù)，2012，26，（04）：44-47.

Discussion on Influencing Factors of SCR Denitrification Technology

Gao Yuan-jia，Wang Fei

In recent years，China's economic construction has made great progress，but the problem of environmental pollution is becoming more and more serious in our country，which seriously endangers people's health and the development of future generations.Therefore，more and more people pay attention to and protect ecosystem.However，nitrogen oxide is the most important factor in the pollution of the atmosphere，so many companies have adopted the corresponding technology to deal with them，among which SCR denitrification technology is the most widely used one.The main influencing factors of SCR denitrification efficiency are analyzed to ensure that SCR denitrification technology can better deal with nitrogen oxides to protect the ecological environment and benefit the future generations.

SCR denitrification technology；influencing factors；reaction dynamics

X701

A

1003-6490（2016）08-0030-02

2016-11-05

高元佳（1984—），男，陜西榆林人，工程師 ，主要從事化工企業(yè)環(huán)保管理工作。