NOx的生成机理

NOx在煤粉锅炉中主要型式是NO，NO的的生成途径主要有三类：

1)燃料型

燃煤中的含氮有机化合物(如C5H5N、C6H5NH2)在燃烧过程中，氮元素被氧化为NO，其反应过程一般是先生成中间产物，中间产物与氧化元素再生成NO。燃料中氮生成NO的转化率随燃烧温度以及过氧量提高而增加，尤其是随挥发分中析出的N，以NH化合态存在，在氧化性气氛下会氧化为NO，但是在还原性气氛下又能还原部分NO为N2。

2)热力型(温度型)

空气中含有79%的N2，在高温燃烧时，N2与O2生成NO。随着温度提高，反应速率成指数函数比例增加，同时氧的浓度也会提高温度型NO的反应速率。由于氮气原子以三键型式存在，需要很高活化能才能分解出氮原子，一般热力型NO要在1500℃以上才能大量生成。

在煤燃烧过程中，只有局部火焰中心才能达到这样的高温，并且此时氧原子会优先于燃料中的元素先反应。在火焰区上部，虽然氧气过量，但温度很快降到1200℃左右，满足反应条件的时间较短，因此热力型NO在燃煤锅炉中占的份额较低。

3)快速型

在煤燃烧初期，在富含燃料的气氛下，燃料中的碳氢离子团如CH、CH2、CH3等“撞击”空气中的N2时，会生成中间产物HCN、CN还有NHi，这类化合物极易被氧化为NO。快速型NO的生成速率很快，因此受温度的影响不大，而与燃烧时的压力有关，压力越高(相当于体积浓度越高)反应速率越快。

低温SCR脱硝技术适用于加热炉、锅炉、窑炉等低温烟气（140~180℃）的脱硝治理项目。

SCR(Selective Catalytic Reduction)即为选择性催化还原技术。在SCR反应过程中，通过还原剂氨可以把烟气中的NOx转化为空气中天然含有的氮气和水，实现NOx脱除，并控制NH3的逃逸率，反应过程中主要的化学反应方程式如下：

4NO + 4 NH3 + O2→4 N2 + 6 H2O

2NO2 +4 NH3+ O2 →3N2 + 6 H2O

副反应为：

SO2 + 1/2O2→ SO3

NH3 + SO3+ H2O→NH4 HSO4

NH3选择性地和NOx反应生成无二次污染的N2和H2O随净烟气排放。

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脱硝SCR催化剂选型脱硝SCR催化剂可分为三种:板式、蜂窝式和波纹板式。三种催化剂在燃煤SCR上都拥有业绩，其中板式和蜂窝式较多，波纹板式较少。

SCR催化剂的设计就是要选取一定反应面积的催化剂，以满足在省煤器出口烟气流量、温度、压力、成份条件下达到脱硝效率、氨逃逸率等SCR基本性能的设计要求;在灰分条件多变的环境下，其防堵和防磨损性能是保证SCR设备长期安全和稳定运行的关键。

脱硝SCR催化剂选型选购SCR催化剂应满足这些条件：

1、活性高：为满足严格的排放标准，需要达到80%～90%的脱硝率，即要求催化剂有很高的SCR活性；

2、选择性强：还原剂NH3主要是被NOx氧化成N2和H2O，而不是被O2氧化。催化剂的高选择性有助于提高还原剂的利用率，降低运行成本；

3、机械性能好：燃煤电厂大多采用高灰布置方式，该催化剂需长期受大气流和粉尘的冲刷磨损，并且安装过程对催化剂的机械强度也有一定的要求；

4、抗毒性强：烟气和飞灰中含有较多的毒物，催化剂需要耐毒物的长期侵蚀，长久保持理想的活性；

5、其他：该催化剂对SO2的氧化率低，良好的化学、机械和热稳定性，较大的比表面积和良好的孔结构，压降低、低、寿命长。此外，还要求催化剂结构简单、占地省、易于拆卸或装填。

SCR催化剂基于国产原材料，开发脱硝催化剂核心成型配方以及工艺参数，形成国产催化剂混炼、挤出、干燥和烧成工艺，提高产品成品率、降；实现催化剂生产中核心设备的国产化，形成采用国产设备的催化剂规模化生产线。

SCR

SCR烟气脱硝是利用NH₃和NOx在催化剂作用下使NOx还原的技术。该技术具有以下特点：

1、技术成熟，应用。在众多的燃煤电站脱硝技术中，SCR是应用广，且技术成熟的烟气脱硝，已成为目前电站锅炉脱硝的主流技术。

2、脱硝，副作用较小。在已运行的SCR装置的锅炉中，脱硝率达到80-90%甚至以上，NH₃的逃逸一般在5ppm以下，能够满足目前及今后严格的环保要求。

我结合不同地域，不同行业的环保政策标准要求，成功研发出SCR蜂窝式中温，低温脱硝催化剂系列产品，SNCR＋SCR一体化脱硝设备，及 针对小型、低量烟气脱硝提标自主研发的JL20-1/2/3系列一体化智能脱硝设备，具有安装简单，操作方便，自动化运行，运营成本低，脱硝 等特点，可达95%脱硝效率 用于火力发电、钢铁焦化、陶瓷玻璃、水泥化工等行业及燃煤、燃气、燃油、生物质等工业锅炉及镀锌生产线，彩钢喷涂线的脱硝提标工程升级改造。

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