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SCR脫硝過程中氨的氧化機理及危害

氨的氧化將一部分氨轉(zhuǎn)化為其它的氮化合物。可能的反應(yīng)有： 

4NH3 + 5O2 → 4NO+ 6H2O 

4NH3 + 3O2 → 2N2+ 6H2O 

2NH3 + 2O2 → N2O+ 3H2O 

影響氨氧化反應(yīng)的因素有：催化劑成分、煙氣中各組分和氨的濃度、反應(yīng)器溫度等。一般認為在釩催化劑上，當(dāng)溫度超過 399℃時，氨的氧化對脫硝過程才有顯著影響。

其危害：首先，達到給定的 NOx脫除率需要的氨供給率將增加，需要添加額外的還原劑以替換被氧化的氨；第二，氨的氧化減少了催化劑內(nèi)表面吸附的氨，可能影響 NOx脫除，可能導(dǎo)致催化劑體積不足；此外，由于氨不是被氧化就是與 NOx反應(yīng)或者作為氨逃逸從反應(yīng)器中排出，因此氨的氧化使 SCR工藝過程的物料平衡變得復(fù)雜。因此， SCR煙氣脫硝系統(tǒng)需要安裝氨逃逸的測量儀器。

SCR脫硝過程中SO2氧化的機理及危害

SCR催化劑的氧化特性使燃用含硫煤的鍋爐的脫硝反應(yīng)器也會將 SO2氧化為 SO3： 2SO2 + O2 → 2SO3 。SO2氧化率受煙氣中 SO2濃度、反應(yīng)器溫度、催化劑質(zhì)量、催化劑的結(jié)構(gòu)設(shè)計及配方的影響。SO3的產(chǎn)生率正比于煙氣中 SO2的濃度。增加反應(yīng)溫度也會加快 SO2的氧化，當(dāng)溫度超過 371℃時，氧化速率將迅速增加。SO2氧化速率也與反應(yīng)器中催化劑的體積成正比，因此，為獲得高的脫硝效率和低的氨逃逸而設(shè)計的反應(yīng)器也會產(chǎn)生更多的 SO3。 

SO3與催化劑組分及煙氣組分反應(yīng)，形成固體顆粒沉積在催化劑表面或內(nèi)部，縮短催化劑壽命。 SCR反應(yīng)器產(chǎn)生的 SO3增加了煙氣中 SO3的本底濃度。

SCR脫硝過程中銨鹽（如硫酸氫銨和硫酸銨）的形成機理及危害

約在 320℃以下，SO3和逃逸的氨反應(yīng)，形成硫酸氫銨和硫酸銨： 

NH3 + SO3 + H2O→ NH4HSO4 

2NH3 + SO3 + H2O →（NH4）2SO4 

這些物質(zhì)從煙氣中凝結(jié)并沉積，可以使催化劑失活；造成 SCR系統(tǒng)的下游設(shè)備沾污和腐蝕，增加空氣預(yù)熱器的壓降并降低其傳熱性能；使飛灰及脫硫裝置副產(chǎn)物不適合于特定的用途。降低上述影響是將氨逃逸量維持在低水平以及控制燃用含硫燃料鍋爐 SCR裝置的SO2氧化率。銨鹽沉積開始的溫度是氨和 SO3濃度的函數(shù)，為了避免催化劑沾污，在滿負荷條件下，SCR系統(tǒng)運行溫度應(yīng)該維持在 320℃以上。

所以SCR脫硝系統(tǒng)在處理相關(guān)脫硝副作用需要格外的控制，要做到提高脫硝效率的同時，不對環(huán)境或生產(chǎn)過程產(chǎn)生很大的影響。SNCR脫硝相對來說沒有SCR脫硝這么多危害，但其反應(yīng)溫度要比SCR脫硝高，對溫度范圍要求高。為了讓還原劑充分與煙氣混合，需要高品質(zhì)霧化效果好的脫硝噴槍。