SCR煙氣脫硝技術SO2催化反應動力學機理分析

黃聲和

(國投云頂湄洲灣發電有限公司，福建莆田351100)

SCR煙氣脫硝技術SO2催化反應動力學機理分析

黃聲和

(國投云頂湄洲灣發電有限公司，福建莆田351100)

SCR煙氣脫硝中的V2O5/AC催化劑能使SO2反應生成SO3，而其生成的SO3與NH3反應的產物會對空預器造成嚴重的破壞。為了揭示SO3與NH3的反應機理，進而減弱SO3與NH3的反應，建立了H2O－SO3和H2SO4－NH3反應動力學模型。通過模型計算，分析了H2O－SO3和H2SO4－NH3的反應吉布斯自由能、反應速率常數，以及反應溫度對反應速率的影響。模擬結果表明:溫度在550K～800K的范圍內，H2O－SO3和H2SO4－NH3反應能自發進行，且為不可逆反應;在相同的氮硫比、反應溫度的條件下，H2O－SO3和H2SO4－NH3的反應速率常數逐漸變大，反應溫度的升高對于H2O－SO3和H2SO4－NH3反應的影響明顯。因此在SCR脫硝過程中要抑制(NH4)2SO4或是NH4HSO4的生成最關鍵部分是抑制SO3的生成。

SCR;V2O5/AC;催化;SO2;反應動力學

0 引言

進年來我國空氣污染問題日益突出，空氣污染問題不僅引起國內的廣泛關注，在國際上也備受關注，特別是北京發生霧霾事件之后。我國霧霾天氣形成的主要原因，目前普遍認為是由燃煤和燃油造成，而這些污染物的主要來源是:熱電排放、機動尾氣和水泥生產。霧霾天氣容易引發急性支氣管炎、哮喘和冠心病等疾病［1－2］。霧霾天氣主要的污染物是PM2.5，其中NOx是PM2.5的主要組成成分［3］。

目前全世界的百萬機組超過50%在中國，火力發電、機動車和工業鍋爐成為三大NOx排放源［3－4］。因此，對火力發電進行脫硝刻不容緩。目前脫硝技術普遍采用SCR法［5］，然而，SCR法中的主催化劑是V2O5/AC，不僅對NOx－NH3反應有催化作用，而且也催化SO2使其反應生成SO3。……