烟气中氮氧化物的NH3法选择性催化还原技术研究进展

刘 莎，贺 希

(苏州中材建设有限公司，江苏 苏州 215300)

由固定和流动源燃料燃烧产生的NOx是空气主要污染物之一。NOx排放不但影响人类健康，而且还会污染环境，如臭氧层空洞、酸雨、雾霾、光化学烟雾等，因此必须减少和控制NOx排放[1-2]。来自发电厂、工业过程和固定燃料燃烧的污染物主要由微粒、硫氧化物和NOx组成。其中，NOx通常以NO、NO2、NO3、N2O、N2O3和N2O4形式存在。化石燃料燃烧产生近5%的NO2和95%的NO。NOx的排放分为三种类型：一是热NOx，主要由高温下大气中N2氧化形成；二是燃料NOx，由含氮有机烃燃烧形成；三是自由基NOx，在低温富燃条件下，有机烃短时间燃烧产生烃类自由基，烃类自由基与大气中N2反应生成NOx[3]。机动车等流动源燃料燃烧产生的NOx排放受欧Ⅴ和欧Ⅵ等各种标准限制，欧Ⅴ标准中柴油发动机NOx排放限值<180 mg·km-1，汽油发动机NOx排放限值为60 mg·km-1。欧Ⅵ标准中NOx排放比欧Ⅴ低55%[4]。

通常采取燃烧前、燃烧中和燃烧后三种不同的方法来控制NOx排放。对燃烧前和燃烧过程进行控制，NOx排放可以降至50%以下。燃烧前控制是通过减少燃料中氮化物的含量以减少NOx排放。燃烧过程控制主要是通过合理设计加热炉和燃烧器，控制燃烧温度、调节燃料在燃烧区停留时间、优化空燃比来降低NOx排放。例如，通过降低火焰温度可以限制NOx的热生成，燃烧室内采用烟气部分再循环和水蒸汽喷射的方法对燃烧工艺进行优化[5]。燃烧后控制主要用于从烟气中去除NOx，并作为一种替代方法或补充方法来改进燃烧过程。近几十年来，采用燃烧后控制技术NOx排放可以降低80%以上。因而燃烧后控制技术受到广泛关注。……