觸媒脫硝反應 氨氮比

觸媒脫硝反應原理
        工業中，燃煤燃氣SCR脫硝的還原劑主要是氨，液氨或氨水由蒸發器蒸發後噴人系統中。 在催化劑的作用下，氨氣將煙氣中的NO 還原為N2和水。其化學反應方程式為：

4NH3 + 4NO + O2 =(催化劑) => 4N2 + 6H2O
4NH3 + 2NO2 + O2 =(催化劑)=> 3N2 + 6H2O

        由於燃燒的煙氣中約95%的 NOx是以 NO 形態存在，因而上面第一個反應占主導地位，該反應表明,脫除 1mol 的 NOx需要消耗 1mol 的 NH3。催化劑在反應中起到降低反應活化能和 加快反應速率的作用。在氣固催化反應過程中，催化劑的活性位吸附的氮與氣相中的NOx發生反應，生成N2 和水，N同位素試驗表明，反應產物 N2分子中一個原子N來自NH3、另一個來自於 NO。O2的存在有利於 NO 的還原； 除上面反應外，同時也有可能發生氮的氧化反應：

4NH3 +5O2 → 2N2 +6H2O
4NH3 + 2O2 → 2N2 +6H2O

        在較低溫度時,選擇性催化還原反應占主導地位，且隨溫度升高有利於NOx的還原。但進一步提高反應溫度，氧化反應變得更為重要，結果使得NOx脫除效率降低。

資料來源：煙氣脫硫脫硝技術手冊 蔣文舉 編 ( 2007/02 一版 化學工業出版社 ) Page404

附記：AFCU( 氨流量控制單元 )：氨/氣(空氣...等)比 = 30 Nm^3 / kg。(STB) 氨純度以100%計。