脫硝催化劑泛指在電廠SCR脫硝系統(tǒng)中的催化劑,在SCR反應中,促使還原劑選擇性地與煙氣中的氮氧化物在一定溫度下發(fā)生化學反應的物質。脫硝催化劑的使用,可有效提高氮氧化物的脫除效率。
一個完整的SCR系統(tǒng)需要有反應器、催化劑、氨貯存和注入系統(tǒng)。由于氣體通過SCR反應器產生壓降,所以可能需要增加鍋爐中風機的容量或外加風機。液氨有槽車運送到液氨貯罐,液氨貯罐輸出的液氨在霧化后與空氣混合,通過噴氨格柵的噴嘴噴入催化劑反應器。達到反應溫度后且與氨氣充分混合的廢氣流經SCR反應器的催化劑床層時,氨氣與NOx發(fā)生催化氧化還原反應,將NOx還原為無害的N2和H2O。
液氨和氨水均能作為SCR反應的還原劑。液氨幾乎是100%的純氨,在大氣壓下是氣體,必須在加壓條件下進行運輸或貯存。SCR系統(tǒng)中用作還原劑的氨,常用29.4%的氨水進行運輸和貯存。與液氨相比,用氨水進行運輸和貯存不存在安全問題,但要求較大的容器進行貯存。當使用29.4%的氨水作還原劑時,為提供足夠大的氨蒸氣壓,SCR系統(tǒng)需要蒸發(fā)器。還原劑消耗的費用影響SCR系統(tǒng)的運行費用。
對于SCR工藝來說,需要關心的問題之一是反應器下游產生固態(tài)的硫酸銨和液態(tài)的硫酸氫銨。由于SCR系統(tǒng)存在一些未反應的NH3和由含硫燃料燃燒產生某些SO3,因而不可避免生成硫酸銨等物質,其反應如下:
硫酸銨和硫酸氫銨是非常細的顆粒,在溫度降低到260℃以下時會凝結黏附,可沉積在催化劑及其下游的空氣預熱器、煙道和風機上,造成催化劑空隙堵塞失活和空氣預熱器等的腐蝕。為防止生成硫酸銨和硫酸氫銨,一般要求控制SO2/SO3的氧化轉化率?。迹保?,氨逃逸率在3ppm左右。