選擇性觸媒還原脫硝( SCR )

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SCR 為借助觸媒使還原劑與NO等污染物還原成N2H2O 還原劑20%~25%氨水因其處理較純氨安全且為製造純氨之副產物 (N2+H2 以哈伯法合成氨後以水吸收NH3, NH3蒸餾純化之蒸餾塔底物)價格不高故常使用SCR之反應為:
 
          4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O
          2NO2 + 4NH3 + O2 → 3N2 + 6H2O
          NO + NO2 + 2NH3 → 2N2 + 3H2O
 
其副反應為
 
          2SO2 + O2 → 2SO3
          2NH3 + SO3 + H2O → (NH4)2SO4
          NH3 + SO3 + H2O → NH4HSO4
 
       上述副反應所生成之NH4HSO4, 稱為 ABS ( Ammonia Bisulfide ) ABS320oC下為一黑色黏稠狀液體會賭塞觸媒使其失效故一般購置SCR觸媒時皆會要求保證SO2氧化成SO3副反應轉化率在一定程度以下。 
(觸媒:SCR觸媒以 TiO2 為單體活性物為釩鎢之金屬氧化物)



上圖為典型高溫SCR為使觸媒有合適反應溫度 (一般350oC),設置於省煤器 (Economizer) 與APH之間 。

SCR反應器

 

如上圖廢氣及稀釋空氣由底部之AIG(Ammonia Injection Grid)會同NH3注入為求注入之NH3濃度均勻分布AIG一般由多個NH3噴嘴構成同時輔以稀釋空氣使廢氣與NH3能更均勻混和氣體注入後經擾流板攪拌 而後上流經整流板整流最後通過整流篩版進入觸媒區。
 
        SCR 觸媒一般壽命16000 Hr ( two years ),但此壽命係指觸媒活性退化到所排放NO濃度超過排放標準,並非完全喪失活性。因此SCR反應器一般會多設置一觸媒置放層,在超過排放標準時並非更換,而是多放置一層新觸媒使NO排放降低,而原仍具活性之觸媒繼續使用,此使SCR觸媒之置換週期如下圖。此圖為一壽命三年 ( 24000 Hr ) 之觸媒置換週期, 自24000小時添加新觸媒後下次更換時間為77000小時、107000、143000小時等等。