反应生成NH2NO,然后彻底分解为N2和H2O。主要的反应机理为:
NG=H3(g)—NH3(a)
NH3(a)+O2(a)—NH2(a)+OH(a)
NH2(a)+NO(g)—NH2NO(a)—N2(g)+H2O(g)
另一种是NO在催化剂表面氧化成的HNO2,然后与NH3反应生成NH4NO2,最后分解为N2和H2O。其反应方机理为:
NO(a)+1/2O2(a)—NO2(a) OH(a)+NO2(a)—O(a)+HNO2(a)
研究Mn/TiO和Fe改性Mn/TiO2这两个催化剂的低温SCR机理发现:未掺杂的Mn/TiO2 催化剂上的SCR反应属于Eley-Rideal反应,经Fe掺杂的催化剂的反应有另一条反应途径,NO首先被氧化成双齿硝酸盐类物质,在NH3下转变为单齿硝酸盐和NH4,进一步反应完成NO的还原过程最 后生成H2O和N2。对于低温SCR的反应机理有很多的解释,其中被普遍认同的是NH3的吸附和活化在反应过程中起到了很大的作用。
概括总结
(1)MHOx和CeO2是常见低温SCR活性组分,在低温下具有良好的催化活性。TiO2是一种良好的低温SCR催化剂载体,具有较大的比表面积和较强的SO2抗性。金属离子的掺杂有助于催化性能 的提高。
(2)低温SCR催化剂的抗SO2性仍不理想,SO2中毒是导致催化剂催化活性下降重要因素,因此在未来的研究中,一方面要根据催化
剂中毒的原因,寻找并制备出高抗硫能力的催化剂,另一 方面,也要研究低温SCR催化剂合适的再生方法,为低温SCR催化剂的工业化应用打下基础。
(3)低温SCR催化技术也可用于SO2含量较低的工业炉窑或化工尾气,尤其是用于水泥炉窑或者玻璃炉窑时,碱/碱土金属对低温SCR催化剂的影响也需要进一步研究和明确。
上海瀚昱环保材料有限公司研发团队
该公司研发团队自2006年开始自主研发SCR脱硝催化剂,得到国家科技部基金项目的支持,与浙江大学合作,在掌握国外先进技术基础上,通过大量的试验研究获得可靠成果,借助OM、SEM、EDS、BET、Rama、FT-IR、TG-DCS、H2-TPR、XPS等方法进行分析讨论;掌握原材料及配比与性能的对应关系,各种参数下的性能曲线,经过系列化的小试与中试,获得多个具有应用价值的高性能SCR催化剂配方。
该公司可生产中高温V-Ti基( 350~430℃)、中温V-Ti-Re 基( 300~400℃)、中低温Mn-Ti-Re基( 200~300℃)、低温Mn-Ce-Co-Ti基( 130~260℃)的脱硝催化剂;结构形式为蜂窝式、三叶圆筒式、棒状、粒状。
低温SCR脱硝工艺流程
低温SCR脱硝系统在电厂中的布臵一般采用的是尾部布臵。(详见垃圾发电厂脱二噁英+低温脱硝系统工艺流程图)。
本项目采用100%液氨经蒸发器蒸发气化后或者采用13%稀氨水
经蒸发气化后(目前工厂采用13%稀氨水进行SNCR工艺初步脱硝,故本方案采用13%稀氨水经蒸发气化后),与稀释风机提供的空气在混合器内将氨与空气混合均匀后,喷入SCR催化反应器。NOx与NH3在催化剂的作用下发生反应,使烟气中的NOx控制在排放限值以内。