碱金属中毒对Mn-Ce催化剂NH3-SCR反应影响探究(2)
NOx是造成大气污染的主要污染物之一，对环境造成严重威胁，引起的环境问题有温室效应、酸雨和光化学烟雾等[3,4]。相对于NO2而言，NO的毒性较小，但由于它是NO2的前体物，并且会在大气中引起一系列化学反应，因此NO对环境的影响不容小觑，对它的控制是一项重要任务。NO2不仅严重破坏大气环境，更在一定程度上对人类健康造成严重威胁，尤其对呼吸器官有强烈的刺激作用，可能引起哮喘病、肺气肿等疾病。此外，研究发现N2O不仅对温室效应有显著影响，而且会对臭氧产生破坏，因此对N2O的控制受到广泛关注。
据资料显示，2011年我国氮氧化物排放量约为2404.3万吨，自2006年以来呈持续上升趋势。鉴于NOx的排放量之大，危害之严重，对NOx的控制治理势在必行、刻不容缓。
1.2 烟气脱硝技术
对氮氧化物排放的控制措施可分为源头控制和尾部控制[5]，其又可进一步分为燃料脱氮、低氮燃烧技术和烟气脱硝技术[6]。燃料脱氮和低氮燃烧技术是通过减少燃烧过程中产生的NOx来减少其排放，烟气脱硝技术是通过将已生成的NOx还原为N2来减少其排放。其中烟气脱硝技术被广泛关注。
1.2.1 SCR脱硝技术
目前有两类商业化的烟气脱硝技术，分别称为选择性催化还原（Selective Catalytic Reduction，SCR）和选择性非催化还原（Selective Noncatalytic Reduction，SNCR），其中SCR脱硝技术的优点包括：装置简单，运行方便，便于文护；脱硝率高，可达90%以上[7,8]；选择性好，安全性高等。
对于SCR反应过程，可采用氨、一氧化碳或碳氢化合物等作为还原剂[9]。当该反应过程以NH3作为还原剂时，其基本原理是在催化剂和氧气存在的条件下，NH3首先与NOx发生还原反应，生成N2和H2O，而不是首先被氧气氧化[10]，其主要反应方程式如下[1]：
（1.1）
SCR反应中还存在副反应，即NSCR反应和C-O反应，其反应方程式如下：
SCR反应主要以氨作为还原剂，由于该技术的诸多优点，氨选择性催化还原（NH3-SCR）成为国内外应用最广泛的技术，也是目前最有效的去除固定源NOx的技术[11,12]。