文 献 综 述

一、脱硝的意义与必要性

1、火电厂烟道排放烟气中氮氧化物的危害

NO_X是一类特殊的污染物，它本身会对生态环境和人体健康造成危害。此外，还会产生多种二次污染物，进一步对环境和人体产生危害。同时，它还是一种具有区域污染特性的污染物。主要危害：NO_X在光照的条件下，与其他物质反应产生光化学烟雾影响人体健康，而且会在一定条件下与大气中的其他物质发生反应，生成硝酸根离子、臭氧和细颗粒物等多种二次污染物，从而导致酸沉降、近地面臭氧、富营养化等二次污染问题。因此，为人类身体健康的着想，为人类赖以生存的生态环境的着想，为人类子孙后代、国家经济可持续发展的着想，严格的控制氮氧化物的排放是我国面临的刻不容缓、不容忽视的重要议题。

2、我国氮氧化物的排放现状及对氮氧化物的控制政策

我国是能源生产和消费大国，而且又是以煤炭等一次能源消费为主的，煤炭的生产、消费已占总能源消费的70%以上。随着我国经济的快速发展，城市化进程的加快，机动车数量激增，能源消耗进一步加大，我国氮氧化物的排放将不断增加，其中人为排放显著增加，环境容易趋于饱和^[1]。根据中国环境规划院预测，我国NO_X排放量从1995年的1.0655#215;10⁷t增加到2010年的2.5#215;10⁷t，2010年后排放量还会进一步增大。然而，氮氧化物的排放所造成的严重危害让我国深刻的认识到了一次能源大量消费以及忽视氮氧化物等污染物的排放是多么严重的问题。我国对氮氧化物排放的控制意识逐渐加强，相继制定了一些排放标准。我国制定、颁布的一系列的法规和标准：《大气污染防治法》、《国家环境保护”十一五”规划》、《国家酸雨和二氧化硫污染防治”十一五”规划》等。虽然我国制定了一些法规和标准，但是，在真正的去实施的时候却达不到想要的结果，这和我国的脱销技术所拥有的现状水平是分不开的。一些低氮燃烧技术和老的氮氧化物减排技术已经不能满足所制定的氮氧化物排放标准，世界范围内的低氮氧化物排放技术所具有的成熟稳定、脱氮效率高就属SCR脱硝技术。然而，这项技术在我国尚不成熟，因此，低氮氧化物排放在我国仍面临着严峻的形式。

二、SCR脱硝技术的前景及发展

在现有的各种脱硝工艺中，选择性催化还原脱硝技术(简称SCR)在全球范围内已有数百台的成功应用业绩和几十年的运行经验，是目前最为成熟、应用最广的烟气脱硝技术^[2]。其中，该技术最早有日本发明并应用，其后最早熟练使用的当属欧洲、美国。该技术脱硝率高、几乎无二次污染，是一种适合我国情的火电厂烟气脱硝方案。但现在我国尚未掌握具有自主知识产权的关键性大型火电厂SCR核心技术，特别是催化剂的开发与制备和反应器的设计制造技术一直为发达国家所断^[3]。因此，对SCR系统的相关关键系统技术设备进行研究开发，最终实现烟气脱硝装置的国产化显得尤为重要^[4]。下面，具体的介绍一下SCR脱硝技术。

三、SCR脱硝系统的工作原理和特点

SCR烟气脱硝系统采用氨气(NH3)作为还原介质，SCR脱硝装置的主要组成部分包括1个装催化剂的反应器、1个氨储罐及1个还原剂注入系统，国外较多使用无水液氨。基本原理是把符合要求的氨气喷入到烟道中，与原烟气充分混合后进入反应塔，在催化剂的作用下，并在有氧气的条件下，选择性地与烟气中的NO_X（主要是NO、NO₂）发生化学反应，生成无害的氮气（N₂）和水（H₂O）^[5]，见图1，主要反应化学方程式为：