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上述化学反应只在很窄的温度范围内(980℃左右)进行,即选择性非催化还原(SNCR)。通过选择合适的催化剂,反应温度可以降低,并且可以扩展到适合电厂实际使用的290~430℃范围。蕞常用的金属基催化剂含有氧化钒、氧化钛、氧化铝、氧化钨等[19]。
2、SCR脱硝反应过程
SCR 烟气脱硝反应过程是一种典型的气固非均相催化反应,遵循气固相催化反应的一般原理。对于 SCR 脱硝催化剂,孔道壁面称为催化剂外表面,壁内分布有数量巨大的肉眼看不见的细孔,细孔的表面称为催化剂内表面,与外表面积相比,这些细孔的总的表面积十分巨大,化学反应主要在内表面上进行。 SCR 脱硝反应过程可概括为以下七个步骤:
(a) 反应组分从流体主体向固体催化剂外表面传递;
(b) 反应组分从催化剂外表面向催化剂内表面传递(细孔内的传质);
(c) 反应组分在催化剂表面上进行吸附(Adsorption);
(d) 反应组分在催化剂表面上进行化学反应;
(e) 反应产物在催化剂表面上进行解吸附(Desorption);
(f) 反应产物从催化剂内表面向催化剂外表面传递(细孔内的传质);
(g) 反应产物从催化剂外表面向流体主体传递。
在以上七个步骤中,和第七步是气相主体与催化剂外表面进行的物质传递,称为外扩散过程,第二和第六步是催化剂细孔内的物质传递,称为内扩散过程,第三、四、五步统称为表面化学反应过程
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