一、脫硝的意義
1、NOx的產(chǎn)生機(jī)理：
NOx主要包括N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等化合物，其中重要的是NO和NO2。煙氣中的NO約占90％左右，排入大氣后部分再氧化成NO2，故研究NOx的生成機(jī)理，主要是研究NO的生成機(jī)理。
NO的生成形式有燃料型、溫度型和快速溫度型三種。
1、熱力型NOx，它是空氣中的氮?dú)庠诟邷叵卵趸傻腘Ox。
　　2、快速型NOx，是燃燒時(shí)空氣中的氮和燃料中的碳?xì)潆x子團(tuán)如HC等反應(yīng)生成的NOx。
　　3、燃料型NOx，它是燃料中含有的氮化合物在燃燒過(guò)程中熱分解而又接著氧化而生成的NOx。
　　這三種類(lèi)型的NOx，其各自的生成量和煤的燃燒溫度有關(guān)，在電廠(chǎng)鍋爐中燃料型NOx ，其占NOx總量的60～80%，熱力型其次，快速型少。
2、NOx的危害：
NO相對(duì)無(wú)害，但NO極易被進(jìn)一步氧化成NO2，而NO2是一種氧化劑對(duì)人體有毒害作用，可引起呼吸疾病（如咳嗽和咽喉痛），如再加上NO2的影響則可加重支氣管炎、哮喘病和肺氣腫。NO2在強(qiáng)陽(yáng)光照射下與揮發(fā)性有機(jī)物之間的光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生臭氧、過(guò)氧乙酰硝酸酯等更強(qiáng)的氧化劑，對(duì)眼晴有強(qiáng)烈的作用，對(duì)健康影響很大。
NOx可以通過(guò)皮膚接觸和攝入被污染的食品進(jìn)入消化道，對(duì)人體造成危害，也可以通過(guò)呼吸道吸入人體，給人體造成更為嚴(yán)重的傷害。危害主要有：
(1)NOx對(duì)人體的致毒作用，有危害是NO2，主要影響呼吸系統(tǒng)，可引起支氣管炎和肺氣腫等疾??；
(2)NOx對(duì)植物的損害；
(3)NOx是形成酸雨、酸霧的主要污染物；
(4)NOx與碳?xì)浠衔锟尚纬晒饣瘜W(xué)煙霧；
5)NOx參與臭氧層。
燃煤鍋爐排放的煙氣中含有SO2、NOx和粉塵等多種有害成份，其中氮氧化物(NOx)是重點(diǎn)控制的污染物之一。
二、脫硝的常見(jiàn)方法
1、脫硝方法
NOx的治理技術(shù)可分為燃燒的前處理、燃燒方式的改進(jìn)及燃燒的后處理三種。
(1)燃燒前的處理：通過(guò)脫氮，減少燃料中的含氮量，從而減少燃燒過(guò)程N(yùn)Ox的生成量
(2)燃燒技術(shù)的改進(jìn)：有低氧燃燒、排氣循環(huán)燃燒、注入蒸汽或水、二級(jí)燃燒、分段燃燒、降低空氣比和濃差燃燒。其中二級(jí)燃燒和濃差燃燒。
(3)燃燒的后處理也就是對(duì)燃燒產(chǎn)生的含NOx的煙氣(尾氣)進(jìn)行處理的方法，即煙氣脫硝。
2、常見(jiàn)煙氣脫硝方法及比較

	適用性及特點(diǎn)	特點(diǎn)	脫除率	投資費(fèi)用
SCR	在特定催化劑作用下，用氨或其它還原劑選擇性地將NOx還原為N2 和H2O。 適合排氣量大，連續(xù)排放源	二次污染小，凈化效率高，技術(shù)成熟；設(shè)備投資高，關(guān)鍵技術(shù)含量高	80%~90%	高
SNCR	用氨或尿素類(lèi)物質(zhì)使NOx 還原為N2 和H2O。適合排氣量大，連續(xù)排放源	不用催化劑，設(shè)備和運(yùn)行費(fèi)用少；NH3用量大，二次污染，反應(yīng)溫度和停留時(shí)間	30％～60％	較低
液體吸收法	先用氧化劑將難溶的NO 氧化為易于被吸收的NO2，再用液體吸收劑吸收。 處理煙氣量很小的情況下可取	工藝設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少，收效顯著，有些方法能回收NOx；效率低，副產(chǎn)物不易處理，目前常用的方法不適于處理燃煤電廠(chǎng)煙氣	效率低	較低
微生物法	適用范圍較大	工藝設(shè)備簡(jiǎn)單、能耗及處理費(fèi)用低、效率高、無(wú)二次污染；微生物環(huán)境條件難以控制，仍處于研究階段	80％	低
活性炭 吸附法	排氣量不大	同時(shí)脫硫脫硝，回收NOx和SO2，運(yùn)行費(fèi)用低；吸收劑用量多，設(shè)備龐大，一次脫硫脫硝率低，再生頻繁	80%~90%	高
電子束法（等離子體法）	適用范圍較大用電子束照射煙氣，生成強(qiáng)氧化性O(shè)H 基、O 原子和NO2，這些強(qiáng)氧化基團(tuán)氧化煙氣中的二氧化硫和氮氧化物，生成硫酸和硝酸，加入氨氣，則生成硫硝銨復(fù)合鹽。	同時(shí)脫硫脫硝，無(wú)二次污染；運(yùn)行費(fèi)用高，關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)含量高，不易掌握。	85％	高

3、SCR法簡(jiǎn)介
在含氧氣氛下，還原劑優(yōu)先與廢氣中NO反應(yīng)的催化過(guò)程稱(chēng)為選擇性催化還原。以NH3作還 原劑，V2O5-TiO2為催化劑來(lái)消除固定源(如火力發(fā)電廠(chǎng))排放的NO的工藝已比較成熟。
    也是目前能在氧化氣氛下脫除NO的實(shí)用方法。
在理想狀態(tài)下，此法NO脫除率可達(dá)90％以上，但實(shí)際上由于NH-3量的控制誤差而造成的二次污染等原因，使得通常的脫除率達(dá)65％～80％。性能的好壞取決于催化劑的活性、用量以及NH3與廢氣中的NOx的比率。
    NH3-SCR消除NO的方法已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，且具有反應(yīng)溫度較低(573～753K)、催化劑不含貴金屬、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
但也存在明顯的缺點(diǎn)：
(1)由于使用了腐蝕性很強(qiáng)的NH3或氨水，對(duì)管路設(shè)備的要求高，造價(jià)昂貴；
(2)由于NH3的加入量控制會(huì)出現(xiàn)誤差，容易造成二次污染；
(3)易泄漏，操作及存儲(chǔ)困難，且易于形成(NH4)2SO4；
(4)這個(gè)過(guò)程只能適用于固定污染源的凈化，難以解決如汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)等移動(dòng)源產(chǎn)生的NO消除問(wèn)題。
三、催化還原反應(yīng)原理：
催化還支原法是在催化劑作用下，利用還原劑將氮氧化物還原為氮?dú)狻?br /> 依據(jù)還原劑是否與O2發(fā)生反應(yīng)，將催化還原法分為選擇性催化還原法和非選擇性還原法。
選擇性催化還原法通常用NH3作為還原劑，在鉑或非重金屬催化劑的作用下，在較低溫度條件下，NH3有選擇地將廢氣中的NOX還原為N2，而基本上不與氧發(fā)生反應(yīng)，從而避免了非選擇性還原法的一些技術(shù)問(wèn)題。不僅使用的催化劑易得，選擇余地大，而且還原劑的起燃溫度低，床溫低，從而有利于延長(zhǎng)催化劑壽命和降低反應(yīng)器對(duì)材料的要求。選擇性催化還原法主要用于硝酸生產(chǎn)、硝化過(guò)程、金屬表面的硝酸處理、催化劑制造等非燃燒過(guò)程產(chǎn)生的NOX廢氣，目前已用于凈化燃燒煙氣中的NOX。
2、反應(yīng)原理
（1）、在溫度較低時(shí)，在反應(yīng)器中NH3與廢氣中的NO2、NO在催化劑的作用下發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)式如下：
6NO+4NH₃→5N₂+6H₂O…………………………………………… （1）
6NO₂+8NH₃→7N₂+12H₂O…………………………………………  （2）
4NO+4NH₃+O₂→4N₂+6H₂O………………………………………… （3）
2NO₂+4NH₃+O₂→3N₂+6H₂O…………………………………………（4）

在一般的選擇性催化還原工藝中，反應(yīng)溫度?？刂圃?00度，因?yàn)闇囟瘸^(guò)350度，會(huì)發(fā)生下列副反應(yīng)。
2NH3=N2+3H2
4NH3+5O2=4NO+6H2O
選擇合適的催化劑，可以降低副反應(yīng)4NH3+3O2=2N2+6H2O的速率。
（2）、副反應(yīng)
SCR方式的不良副反應(yīng)為SO2的氧化反應(yīng)和NH3與SO3反應(yīng)生成NH4 HSO4。
副作用方程式
SO2 + 1/2 O2 → SO3
NH3 + SO3 + H2O → NH4 HSO4
SO2的氧化反應(yīng)隨著溫度的升高而加劇，同時(shí)催化劑對(duì)此反應(yīng)具有催化作用。一般450℃。
NH3與SO3的反應(yīng)隨著煙氣溫度的降低而加劇，NH4 HSO4為粘性物質(zhì)，會(huì)堵塞催化劑孔隙，降低其活性，同時(shí)還會(huì)對(duì)下游設(shè)備如空預(yù)器，除塵器等造成危害。