新澤技術：SCR反應活性的影響因素

SCR反應從機理上是多相催化反應，多相催化反應的反應步驟大體分為如下五步：（1）反應物分子隨著氣流運動，不斷地向催化劑表面及孔內擴散；（2）吸附在催化劑內表面；（3）和氣相分子發生反應；（4）反應產物離開催化劑內表面；（5）產物進入到孔隙中并隨著氣流逸散。反應物首先經過外擴散和內擴散的傳質過程，隨后在催化劑表面經過化學反應過程完成化學反應過程。傳質過程的速率，主要是由催化劑結構以及流體流型所決定；化學反應的速率，主要由催化劑的外觀結構、性質以及反應環境所決定。下面對影響SCR反應效率的主要影響因素進行簡要說明。

 

3.1 氣時空速對反應活性的影響

 

氣時空速一般是指單位體積的催化劑在單位時間內所處理的氣體量，反映了煙氣與催化劑表面的接觸時間。低空速會促進反應物分子NOx、NH3移動到催化劑的外部和孔隙中，這對脫硝反應的進行是非常有利的，但在一定程度上阻礙反應產物離開催化劑。高空速可以使反應產物能夠在更短的時間內離開催化劑，但會抑制反應物的吸附和孔隙內的運動，使脫硝反應速度降低。此外，低空速需要SCR系統中布置更大體積的催化劑，增加系統的成本投入。所以，在實際操作中，要從脫硝效率、脫硝總成本、功耗等多個角度進行全面的考量，選擇最合適的空速。

 

3.2 溫度對反應活性的影響

 

實際上，對應于不同煙氣組成和催化劑性質的SCR系統均存在一個最佳的反應溫度范圍。溫度過低時，氧化還原反應速率降低，系統的脫硝效率減小；在高溫環境下，催化劑可能出現燒結的現象，對脫硝效率造成負面影響。因此，SCR系統的最佳反應溫度應取決于煙氣組成和催化劑性質等因素。

 

3.3 氨氮比對反應活性的影響

 

氨氮比指的是參與反應的NH3和NOx物質的量的比值。在理想條件下，若二者比值為1，即無反應物殘留，全部轉變成N2和H2O。若氨氮比小于1，反應后還有部分Nox殘留，此時會影響到脫硝的效果。當氨氮比大于1時，過量的NH3會與煙氣中的氧氣、SO2、SO3等發生副反應，導致氨逃逸及脫硝效率的降低。因此，SCR系統的最佳氨氮比應在保證最佳脫硝效率的基礎上，有效控制NH3的逃逸量，依照現場測試結果進行確定。