影响SCR脱硝效率的主要因素

五、影响SCR脱硝效率的主要因素

在SCR脱硝技术中，影响脱硝效率的主要因素是反应温度、NH₃与NO_x的摩尔比、反应时间和催化剂性能等。

1.反应温度的影响

在管式固定床反应器中，采用V₂0₅/Ti0₂作为催化剂研究出了反应温度对NO_x脱除率的影响，结果如图7-1所示。从图中可知，反应温度对NOx脱除有较大影响。在200～210℃时，随着反应温度的升高，NOx脱除率急剧增加，升至310℃时，NOx脱除率达到最大值(90%)，随后NOx脱除率随温度的升高而下降。在实验中温度的影响存在两种趋势，一方面是温度升高使NOx脱除效率升高；另一方面温度的升高NH₃氧化反应开始发生，使NOx脱除效率下降。由图7-1可知，实验制备的V₂0₅/Ti0₂催化剂最佳温度为3 10℃。

2.NH₃与NOx的摩尔比对NOx脱除率的影响

在310℃下，NH₃与NOx摩尔比对NOx脱除率的影响如图7-2所示。

图7-1 反应温度对NOx脱除率的影响

图7-2 NH₃与NOx摩尔比对NOx脱除 率的影响（在330℃下）

从图7-2中可以看出NOx脱除率随n(NH₃)/n(NO_X)的增加而增加，n(NH₃)/n(NO_X)小于1时，其影响更明显。该结果说明若NH₃投入量偏低，NOx脱除会受到限制：若NH₃投入量超过需要量时，NH₃氧化等副反应的反应速率增大，从而降低了NOx脱除率，同时也增加了净化气中未转化NH₃的排放浓度，造成二次污染。在SCR脱硝技术中，一般控制椰n(NH₃)/n(NO_X)在1.2以下。

美国锅炉专家的实验结果表明，反应物化学计量大约为1.0时能达到95%以上的NOx脱除率，并能使氨的逃逸浓度维持在5Xl0^-6以下。NH₃与NOx摩尔比对NOx脱除率和氨的逸出的影响如图7-3所示。然而，随着催化剂的活性降低，氨的逃逸量也在慢慢增加。当氨的逃逸量超过允许值时，就必须安装附加的催化剂或用新的催化剂替换失掉活性的催化剂。将氨的排放控制在2xl0^-6以下，这对飞灰的利用和减少其对下游装置的堵塞是非常有用的。

图7-3 NH₃与NOx摩尔比对NOx脱除率和氨的逸出的影响

3.反应时间对NOx脱除率的影响在310℃下、n(NH₃)/n(NO_X)=l的条件下，反应气体与催化剂的接触时间（t=Q/r）对NOx脱除率η_NOx，的影响随，的增加而迅速增加，，增至200ms左右时，η_NOx达到最大值，随后77NO、下降。这主要是由于反应气体与催化剂的接触时间增大，有利于反应气体在催化剂微孔内的扩散、吸附、反应和产物气的解吸、扩散，从而使NOx脱除率提高。但是，若接触时间过长，NH₃氧化反应开始发生，使NOx脱除率下降。

4.对催化剂性能的影响

催化剂性能与脱硫效率关系在前面章节己有阐述，不再重复。在脱硝系统运行中应设法尽量延长催化剂的寿命。