低温选择性催化还原氮氧化物的基础研究综述报告.docx

低温选择性催化还原氮氧化物的基础研究综述报告
低温选择性催化还原氮氧化物（SCR）技术是一种重要的氮氧化物（NOx）控制技术，旨在降低柴油车、火电厂、工业锅炉等燃烧过程中所产生的NOx排放。本文将从SCR反应的机理、催化剂的类型及特性以及SCR技术的应用等方面进行综述。
SCR反应的机理
SCR反应是一种将氨作为还原剂的较为典型的低温脱硝方法，其反应过程如下：
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O
在实际实践中，SCR反应的适用范围一般是在150~550℃之间。催化剂会吸附NH3并将其分解为氨基和氢离子，随后的反应步骤如下：
1.NO吸附：NO进入催化剂表面后，在NO与羟基的催化剂表面吸附后产生NO2和电荷。
2.NH3吸附：NH3进入催化剂表面后，由于弱酸性位置上存在的质子或硫酸根吸附NH3并分解为氨基和氢离子
3.氨基与NO反应：氢氧根离子还原NO2成为NO并释放H2O，同时NO与氨基发生反应生成氮气和水蒸气。
催化剂的类型及特性
SCR催化剂主要分为以钒、钴、铁、铜和铜、铁等合金为主的多种类型。以铁基催化剂为例，铁基催化剂通常具有比较高的还原活性，SO2抵抗性能好、耐久性强、生产成本较低等特点。但其分散性较差，需要有催化剂预处理步骤，否则在铁基催化剂氮氧化物吸附后的NO2容易导致催化剂性能的下降。相比之下，以钒为主的催化剂具有优秀的NH3还原活性、NO2抵抗性能和热稳定性，但回收成本高。
SCR技术的应用
SCR技术的应用也广泛到了多个领域。对于柴油车，在欧洲实施的欧标VI采用的是将尿素溶液添加到排气系统中，这一方案不仅可以降低NOx，还降低了车辆颗粒物的排放，但治理复杂，成本较高。而对于工业锅炉、火电厂等，SCR技术则显得更为适用，由于该类型的能源生产过程中的NOx排放量往往较高，SCR技术可以对其在降低NOx排放上起到积极的作用。
综上所述，SCR技术在氮氧化物控制领域中具有重要作用，其技术应用已经融入到柴油车、工业锅炉、火电厂等领域中，不断为环境保护作出积极贡献。