一、SCR選擇性催化還原脫硝技術(shù)

選擇性催化還原反應(yīng)（SCR）是通過向含有NOx的合適溫度的煙氣中噴入氨基還原劑，在催化劑的作用下，將其中的NOx還原成N₂和H₂O，以達(dá)到減排NOx的目的。在單獨(dú)依靠SNCR已不能穩(wěn)定、可靠地實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)時(shí)，降低NOx濃度?？赏?/span>SNCR及其它技術(shù)聯(lián)合使用。

圖1-1  典型SCR工藝流程圖（以液氨為吸收劑）

SCR脫硝技術(shù)的原理如下：

4NO+4NH₃+O₂→4N₂+6H₂O

4NH₃+2NO₂+O₂→3N₂+6H₂O

NO₂+NO+2NH₃→2N₂+3H₂O

SCR技術(shù)在火電鍋爐上得到了廣泛應(yīng)用，并已經(jīng)在玻璃窯爐等其它窯爐上得到使用，在德國(guó)、意大利等國(guó)家水泥窯也有應(yīng)用案例。

二、SCR的工藝方案

根據(jù)現(xiàn)有掌握的資料來看，水泥窯SCR工藝方案主要有中溫高塵布置、低溫高塵布置和低溫低塵布置等三種形式。

1.高溫高塵布置方案

SCR反應(yīng)器布置在省煤器的下游、空氣預(yù)熱器和除塵器的上游、煙氣溫度約為350℃的位置。在這一位置布置，采用金屬氧化物催化劑，煙氣溫度通常處于SCR反應(yīng)的最佳溫度區(qū)間。

這種布置的優(yōu)點(diǎn)是進(jìn)入反應(yīng)器的煙氣溫度達(dá)到280~420℃，多數(shù)催化劑在這個(gè)溫度范圍內(nèi)有足夠的活性，煙氣不需要再熱即可獲得較好的脫硝效果。

2.高溫低塵布置方案

在燃煤鍋爐系統(tǒng)中，當(dāng)靜電除塵器布置在空氣預(yù)熱器的上游時(shí)，通常使用低塵SCR系統(tǒng)。低塵SCR不需要集塵箱，在設(shè)計(jì)蜂窩狀催化劑時(shí)，催化劑的孔間距可縮小到4~7mm，這樣所需要的催化劑體積相應(yīng)減小。催化劑壽命更長(zhǎng)、體積更小、不需要集塵箱，整套系統(tǒng)成本更低。

工藝優(yōu)勢(shì)：

（1）鍋爐煙氣經(jīng)過靜電除塵器之后，粉塵濃度降低，可以延長(zhǎng)催化劑使用壽命。

（2）與鍋爐本體獨(dú)立，不影響鍋爐的正常運(yùn)行。

（3）氨的泄漏量小。

3.低溫低塵布置方案

將SCR反應(yīng)器布置在所有的氣體排放控制設(shè)備之后，包括除塵器及濕法脫硫設(shè)備，在前面的氣體控制設(shè)備中，已經(jīng)除去了絕大多處對(duì)SCR催化劑有害的組分，但尾部煙氣溫度低于NH₃/NOx反應(yīng)所需要的溫度區(qū)間，煙氣需要被重新加熱。再熱煙氣的熱能通常有一部分通過煙氣換熱器進(jìn)行回收。

工藝優(yōu)勢(shì)：

（1） 鍋爐煙氣經(jīng)過除塵脫硫后，可以采用更大煙氣流速和空氣流速，從而使催化劑的消耗量大大減少。

（2） 氨的逃逸量是最少的，并且不會(huì)腐蝕構(gòu)筑物。

（3） 不會(huì)產(chǎn)生SO₃，防止二次污染。