以复合氧化物为载体的脱硝催化剂制备研究(3)
1。1。2我国NOX的污染现状
在我国的能源构造中，煤是其中最重要的物质，但是煤的燃烧过程中会排放出大量的大气污染物，这是影响我国大气环境质量的主要因素[1]。我国在十一五计划中以将SO2列为大气质量的控制指标，十二五计划中又把氮氧化合物增加至大气质量的控制指标中，十三五计划再次将我国的环境治理要求提高。目前我国二氧化硫污染控制控制程度已经呈现逐年下降的趋势，但是我国的氮氧化合物污染现状不容忽视，我国的氮氧化合物排放量一直在持续增加，其排放量主要来自火力发电站和交通部门。在我国“十一五规划”期间，火力发电厂由于化石燃料的燃烧产生的燃烧尾气占氮氧化合物总排放总量的38%左右，机动车尾气产生的氮氧化合物占25%[2]，约总计占总排放量的2/3。我国的国民经济在未来一段时间内将持续发展，城市化进程加快，我国氮氧化合物生成量在将来一段时间内继续增长，如果不采取一定的防预与治理措施，我国的氮氧化合物排放量将在20世纪20年代达到3000万吨，这相当于美国、英国、德国等国家在2000年时的氮氧化合物产生水平。
1。2 SCR脱硝技术
1。2。1脱硝技术
发达国家对氮氧化物的控制研究开始于上世纪50年代，此时二氧化硫已经得到基本控制，所以脱硝技术不如脱硫技术成熟，一直到1980年左右低氮燃烧技术的研究才发展到顶峰时期。电厂的氮氧化合物防治手段分为燃烧前、燃烧中和燃烧后脱硝三类，其中燃烧前脱硝主要是利用技术手段降低燃料中的氮含量，由于该技术处理成本高，而且电厂排放的氮氧化合物有相当一部分来自热力型氮氧化合物（即来自于空气中N2的氧化），所以燃烧前脱硝目前研究相对其它脱硝方式来说较少，同时也很难应用于实际生产生活中，现在在使用的氮氧化合物的脱除技术主要是燃烧中脱硝和燃烧后脱硝。论文网
燃烧中脱硝是根据燃烧过程中氮氧化合物的产生条件，通过调整氮氧化合物的生成条件来减少氮氧化合物的产生，燃烧后脱硝是采用技术手段将已经产成的氮氧化物通过化学方式转化为无毒无害无污染的氮气和水，从而达到降低氮氧化合物污染程度的目的。燃烧后脱硝相对其他的方法脱硝成本比较高，但是燃烧后脱硝的脱硝效率高，可以很容易地与燃烧装置配合，受燃料的种类限制小，所以在各个国家中通常使用这种方法。燃烧后脱硝可以分为干法脱硝和湿法脱硝两类。湿法脱硝通过液体化学药剂将氮氧化合物经过化学反应转化为其它较稳定的物质实现氮氧化合物的消除，其优点时易实现同时脱硫脱硝，但同时也存在很多其他问题：（1）由于NO不易于水，所以氮氧化合物吸收前需要将NO转化为NO2，但是这一过程中转化代价比较高；（2）生成的亚硝酸或硝酸盐仍然具有一定的危害，所以需要进一步的处理；（3）脱硝过程中会产生大量很难被再次利用的废水；（4）净化后的烟气不能直接排放，需要再热后方可排放，进一步提高了脱硝成本，在实际应用中性价比过低，所以湿法脱硝仍处于实验阶段。干法脱硝主要包括选择性催化还原（SCR）、选择性非催化还原（SNCR）、电子束脱硝和直接催化分解等，其中直接催化分解、电子束脱硝目前还在实验研究阶段，就目前而言商业应用仍然还有很长的一段路要走，真正商业应用的只有SCR和SNCR法。下面主要介绍SCR法。
1。2。2 SCR脱硝原理
选择性催化还原脱硝的原理是在一定的温度下，在催化剂的催化作用下，还原剂有选择性地把环境中的氮氧化合物还原为无毒无害无污染的氮气和水，目前常用的还原剂包括碳氢化合物（如甲烷）、氨气、尿素等，工业应用的还原剂主要是氨气，其次是尿素。
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