《大氣污染控制工程》 氣態(tài)污染物控制技術(shù)-催化轉(zhuǎn)化法(61P)

第7章氣態(tài)污染物控制技術(shù)

——催化轉(zhuǎn)化法生化工程系主要內(nèi)容:催化劑及其作用氣固催化反響動力學(xué)氣固催化反響器的設(shè)計計算氣態(tài)污染物的催化凈化工藝重點(diǎn)與難點(diǎn)：氣固催化反響動力學(xué)；氣態(tài)污染物的催化凈化工藝；選擇性催化復(fù)原和非選擇性催化復(fù)原法。第7章氣態(tài)污染物控制技術(shù)：催化轉(zhuǎn)化法催化轉(zhuǎn)化：指廢氣通過催化劑床層的催化反響，是其中的污染物轉(zhuǎn)化為無害或易于處理與回收利用物質(zhì)的凈化方法。催化轉(zhuǎn)化是指廢氣通過催化劑床層的催化反應(yīng)，使其中的污染物轉(zhuǎn)化為無害或易于處理與回收利用物質(zhì)的凈化方法。優(yōu)點(diǎn)：①對不同濃度的污染物具有很高轉(zhuǎn)化率；②污染物與主氣流不需要分離，避免了可能產(chǎn)生的第二次污染；③操作過程簡化。缺點(diǎn)：催化劑較貴，且廢氣預(yù)熱需耗一定能量，這樣使凈化處理的費(fèi)用增加。一、催化作用和催化劑概念：化學(xué)反應(yīng)速度因加入某種物質(zhì)而改變，而被加入物質(zhì)的數(shù)量和性質(zhì)，在反應(yīng)終了時不變的作用稱為催化作用。機(jī)理：通過加入催化劑，改變了反應(yīng)歷程，降低了反應(yīng)物活化能，從而達(dá)到加快反應(yīng)速度的目的。顯著特征：催化劑能加速反應(yīng)速度（正、逆）而不能使平衡移動；催化作用具有特殊的選擇性。應(yīng)用：工業(yè)尾氣和煙氣去除SO2和NOx有機(jī)揮發(fā)性氣體VOCs和臭氣的催化燃燒凈化汽車尾氣的催化凈化（一）催化作用設(shè)有反應(yīng)：A+B→AB當(dāng)受催化劑σ的作用時，至少有一個反應(yīng)發(fā)生，而σA是中間反應(yīng)物之一，即：A+σ→σA最終產(chǎn)物仍為AB，則恢復(fù)到初始的化學(xué)狀態(tài)，即：σA+B→AB+σ顯然，催化劑的存在改變了反應(yīng)歷程，反應(yīng)歷程的改變又加速了整個反應(yīng)過程。機(jī)理催化作用：改變反應(yīng)歷程，降低活化能提高反應(yīng)速率顯著特征：對于正逆反應(yīng)的影響相同，不改變化學(xué)平衡選擇性〔阿累尼烏斯方程〕定義：凡能加速化學(xué)反應(yīng)速度，而本身的化學(xué)組成在反應(yīng)前后保持不變的物質(zhì)。特點(diǎn)：能降低該反應(yīng)的活化能，使它進(jìn)行得比均相時更快，但是它并不影響化學(xué)反應(yīng)的平衡。按存在狀態(tài)：氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)。（二）催化劑組成：主活性組分：催化劑主體，可單獨(dú)作為催化劑；助催化劑：本身無活性；具有提高活性組分活性的作用；載體：起支撐活性組分的作用，使催化劑具有合適形狀與粒度，從而有大的比表面積，增大催化劑活性，節(jié)約活性組分用量，并有傳熱、稀釋和增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度作用，可增加延長催化劑使用壽命。催化劑的性能：主要指其活性、選擇性和穩(wěn)定性A、催化劑的活性催化劑活性是衡量催化劑效能大小的標(biāo)準(zhǔn)。在工業(yè)上，催化劑的活性常常用單位體積（或質(zhì)量）催化劑在一定條件下（溫度、壓力、空速和反應(yīng)物濃度）下，單位時間內(nèi)所得的產(chǎn)品量來表示，即：A—催化劑活性，kg/(h·g)；W—產(chǎn)品質(zhì)量，kg；t—反應(yīng)時間，h；WR—催化劑質(zhì)量，g。(工業(yè)中)常把產(chǎn)品量換算為轉(zhuǎn)化率X表示：B、催化劑的選擇性選擇性：指當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在熱力學(xué)上有幾個反應(yīng)方向時，一種催化劑在一定條件下只對其中一個反應(yīng)起加速作用的特性。表示為：活性和選擇性是催化劑本身最基本的性能指標(biāo)，是選擇和控制反應(yīng)參數(shù)的基本依據(jù)，二者均可度量催化劑加速化學(xué)反應(yīng)速度的效果，但反映問題的角度不同?；钚裕罕硎敬呋瘎μ岣弋a(chǎn)品產(chǎn)量的作用；選擇性：表示催化劑對提高原料利用率的作用；C、催化劑的穩(wěn)定性催化劑在化學(xué)反應(yīng)過程中保持活性的能力稱為催化劑穩(wěn)定性。包括：熱穩(wěn)定性機(jī)械穩(wěn)定性化學(xué)穩(wěn)定性常用壽命表示催化劑的穩(wěn)定性。影響催化劑壽命的因素主要：催化劑的老化催化劑的中毒催化劑的中毒：指反響物中少量雜質(zhì)使催化活性迅速下降的現(xiàn)象導(dǎo)致催化劑中毒的物質(zhì)稱為催化劑的毒物。對大多數(shù)催化劑，毒物有：HCN、CO、H2S、S、As、Pb。中毒的化學(xué)本質(zhì)是由于毒物比反響物對活性組分具有更強(qiáng)的親和力。催化劑的老化：指催化劑在正常工作條件逐步失去活性過程。這種失活是由低熔點(diǎn)活性組分的流失、催化劑燒結(jié)、低溫外表積炭結(jié)焦、內(nèi)部雜質(zhì)向外表遷移和冷熱應(yīng)力交替作用所造成的機(jī)械性粉碎等因素造成的。在催化劑對化學(xué)反響速度發(fā)生明顯加速作用的溫度范圍〔活性溫度〕內(nèi)，選擇適宜的反響溫度，將有助于延長催化劑的壽命。催化凈化工藝段間冷卻的四層催化床第二級催化床預(yù)除塵和水分填充床吸收塔填充床吸收塔來自冶煉廠或硫磺燃燒的富含SO2的尾氣水含有約為初始進(jìn)氣SO2濃度3%的尾氣含有約為初始進(jìn)氣SO2濃度0.3%的尾氣水單級吸收工藝二級吸收工藝SO2單級和二級凈化工藝的流程圖催化反應(yīng)：420～550℃催化劑：Pt(Pd鈀,過渡金屬，稀土)/Al2O3

等VOCs的催化氧化催化凈化工藝催化凈化工藝NOxNH3filter

Combustor燃燒器Mixer混合器ReactorNOx的選擇性催化還原（SCR）催化劑200~300℃：Pt(Pd,Fe,Cu,Mn)/Al2O3(TiO2,V2O5)車用催化轉(zhuǎn)化器（一）氣固催化反應(yīng)過程（二）氣固催化反應(yīng)動力學(xué)方程表面化學(xué)反應(yīng)速率方程受內(nèi)擴(kuò)散影響的反應(yīng)速率方程外擴(kuò)散控制的反應(yīng)速率方程二、氣固催化反響動力學(xué)主氣流微孔固相催化劑粒子示意圖(5)生成物從催化劑表面脫附下來(化學(xué)動力學(xué)控制過程)(6)脫附生成物從微孔向外表面擴(kuò)散(內(nèi)擴(kuò)散過程)(7)生成物從外表面擴(kuò)散到氣流主體(外擴(kuò)散過程)主氣流微孔固相催化劑粒子示意圖（一）氣固催化反應(yīng)過程氣固催化反應(yīng)一般經(jīng)歷如下步驟：(1)反應(yīng)物從氣流主體-催化劑外表面(外擴(kuò)散過程)(2)進(jìn)一步向催化劑的微孔內(nèi)擴(kuò)散(內(nèi)擴(kuò)散過程)(3)反應(yīng)物在催化劑的表面上被吸附(化學(xué)動力學(xué)控制過程)(4)吸附的反應(yīng)物轉(zhuǎn)為生成物(化學(xué)動力學(xué)控制過程)CAg、CAs、CAc分別表示反應(yīng)物A在氣流主體中、催化劑外表面上、顆粒中心處的濃度；以CA*表示顆粒溫度下反應(yīng)組分A的平衡濃度。吸附過程：反應(yīng)物在催化及表面上被吸附；表面過程：吸附的反應(yīng)物在催化劑表面上發(fā)生化學(xué)反應(yīng)（表面反應(yīng)過程）；脫附過程：反應(yīng)產(chǎn)物從催化劑表面上脫附下來。上述幾步速度最慢（阻力最大）者決定整個過程的總反應(yīng)濃度，這一步稱為控制步驟由于組分A在氣流主體中的濃度大于在催化劑外表面上的濃度，它會通過層流邊界層向催化劑外表面擴(kuò)散，其濃度遞減到CAs，此即外擴(kuò)散過程。此過程中無化學(xué)反應(yīng)，故其濃度梯度（CAg－CAs）近似為一常量，因此，層流邊界層中組分A的濃度分布在圖中為一直線。又由于催化劑外表面上組分A的濃度CAs大于內(nèi)表面上組分A的濃度，它將繼續(xù)向顆粒內(nèi)微孔中擴(kuò)散(內(nèi)擴(kuò)散過程)。邊擴(kuò)散邊反應(yīng)，反應(yīng)物A的濃度逐漸降低，在顆粒中心處反應(yīng)物濃度CAc最小。所以在催化劑顆粒內(nèi)部，反應(yīng)物的濃度梯度不是常量，故組分A的濃度分布是條曲線。催化劑的活性越大，單位時間、單位內(nèi)表面上反應(yīng)的組分量越多，反應(yīng)物濃度就降低得越多，曲線越陡。對于不可逆反應(yīng)，催化劑顆粒中心處可能的最小反應(yīng)物濃度為零;對于可逆反應(yīng)，因?yàn)榛瘜W(xué)平衡的限制，中心處的反應(yīng)物最小濃度不可能低于它的平衡濃度。當(dāng)在催化劑表面生成生成物以后，生成物就由顆粒內(nèi)部向外擴(kuò)散，其濃度分布的趨勢則與上述過程相反。上述步驟中，速度最慢(阻力最大)者，決定著整個過程的總反應(yīng)速度，稱該步驟為控制步驟(圖:不同控制過程反應(yīng)物A的濃度分布)。(二)氣固催化反應(yīng)動力學(xué)方程1、表面化學(xué)反應(yīng)速率方程式（吸附表面反應(yīng)及脫附）2、受內(nèi)擴(kuò)散影響的反應(yīng)速率方程3、外擴(kuò)散控制的速率方程例：A＋BR＋S

表面反應(yīng)控制吸附或脫附控制A的吸附：A+σAσAσA+σB的吸附：B+σBσBσB+σ表面反應(yīng)：Aσ+BσRσ+SσRσ+SσAσ+BσR的脫附：RσR+σ

R+σRσS的脫附：SσS+σS+σSσ1、外表化學(xué)反響速率對于催化床NA－反響物A的流量，kmol/hVR－反響氣體體積，m3x－轉(zhuǎn)化率L－反響床長度，mA－反響床截面積，m2Q－反響氣體流量，m3t－接觸時間，hcA0－反響物的初始濃度，kmol/m3催化劑有效系數(shù)：反響催化劑微孔內(nèi)濃度分布對反響速率的影響在內(nèi)擴(kuò)散的影響下催化劑微孔內(nèi)外表上反響物很低，沿微孔方向降至平衡濃度催化劑內(nèi)外表積并未充分利用η值較小2、內(nèi)擴(kuò)散反響速率內(nèi)擴(kuò)散反響速率Ks－反響速率常數(shù)；η－催化劑有效系數(shù)；Si－單位體積催化劑的內(nèi)外表積，m2/m3；f－與濃度分布有關(guān)的函數(shù)。催化劑有效系數(shù)實(shí)驗(yàn)測定計算法——等溫一級不可逆反響，球形催化劑假設(shè)s很小，1，說明內(nèi)擴(kuò)散的影響可以忽略；反之不容無視s－齊勒模數(shù)R－催化劑特征長度Kv－反響速率常數(shù)Deff－內(nèi)擴(kuò)散系數(shù)催化劑有效系數(shù)〔一級不可逆反響〕外擴(kuò)散控制：降低催化劑表面反應(yīng)物濃度，從而降低反應(yīng)速度表現(xiàn)因數(shù)：KG消除方法：提高氣速，以增強(qiáng)湍流程度，減小邊界層厚度。氣速提高到一定程度，轉(zhuǎn)化率趨于定值，外擴(kuò)散影響消除（下限流速）。內(nèi)擴(kuò)散控制：降低催化劑內(nèi)反應(yīng)物濃度，從而降低反應(yīng)速度表現(xiàn)因數(shù)：η消除方法：盡量減小催化劑顆粒大小粒徑減小到一定程度，轉(zhuǎn)化率趨于定值，內(nèi)擴(kuò)散影響消除3、外擴(kuò)散的傳質(zhì)速率：KG－擴(kuò)散系數(shù)，m/hSe－單位體積催化劑的外表面積，m2/m3φa

－催化劑的有效表面系數(shù)；球形φa＝1CAG－主氣流中反應(yīng)物A的濃度，mol/m3CAS－催化劑外表面上A的濃度，mol/m3(一)氣固催化反應(yīng)器類型與選擇氣固催化反應(yīng)器類型氣固反應(yīng)器的選擇(二)固定床反應(yīng)器的計算流體在反應(yīng)器內(nèi)的流動模型固定反應(yīng)器的計算固定床壓力降三、氣固催化反應(yīng)器及設(shè)計(一)氣固催化反應(yīng)器類型與選擇工業(yè)上應(yīng)用最廣泛固定床反應(yīng)器。優(yōu)點(diǎn)：流體接近于平推流，返混小，反應(yīng)速度較快；催化劑不易磨損，使用壽命長；反應(yīng)氣體與催化劑接觸緊密，轉(zhuǎn)化率高等；停留時間可嚴(yán)格控制，溫度分布可適當(dāng)調(diào)節(jié)，高選擇性等。缺點(diǎn)：床層軸向溫度不均勻，傳熱差(熱效應(yīng)大的反應(yīng)，傳熱和溫控是難點(diǎn))催化劑更換需停產(chǎn)進(jìn)行。分類:1）絕熱式：a.單段式;b.多段式;c.列管式;d.徑向式。2）換熱式。單層絕熱反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，氣流阻力小內(nèi)部溫度分布不均用于化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)小的場合(a)直接換熱(b)間接換熱多段絕熱反應(yīng)器:相鄰兩段之間引入熱交換列管式反應(yīng)器:用于對反應(yīng)溫度要求高，或反應(yīng)熱效應(yīng)很大的場合其他反應(yīng)器：徑向反應(yīng)器；薄層床反應(yīng)器；自熱式反應(yīng)器。反應(yīng)器的兩種理論模型：返混：反應(yīng)器內(nèi)流體，在連續(xù)流動狀態(tài)，不同停留時間的物料在各個流動界面上難免發(fā)生混合，這種現(xiàn)象稱為返混。不利：使反應(yīng)物濃度降低，反應(yīng)產(chǎn)物濃度升高，從而降低了過程的推動，使轉(zhuǎn)化率降低。如何克服？設(shè)計上采用增大催化劑的裝置來補(bǔ)償返混的消極影響。氣固相催化反應(yīng)器屬于連續(xù)式反應(yīng)器（連續(xù)進(jìn)、出料）。①

活塞流反應(yīng)器②

理想混合反應(yīng)器①

活塞流反應(yīng)器特點(diǎn)：所有粒子通過反應(yīng)器的時間完全相同。②

理想混合反應(yīng)器特點(diǎn)：反應(yīng)器出口的物料濃度與反應(yīng)器內(nèi)完全相同。如流化床反應(yīng)器、連續(xù)釜反應(yīng)器——理想混合型反應(yīng)器固定床反應(yīng)器（尤其徑高比大的）——活塞流型反應(yīng)器理論反應(yīng)器計算比較簡單，故成為實(shí)際反應(yīng)器的理論基礎(chǔ)，工程上常將某些反應(yīng)器作近似處理后，再進(jìn)行設(shè)計計算。實(shí)際流態(tài)介于兩者之間。反應(yīng)器內(nèi)每一點(diǎn)的流態(tài)各不相同，停留時間各異。不同停留時間的物料在總量中所占的分率具有相應(yīng)的統(tǒng)計分布——停留時間分布函數(shù)氣固反應(yīng)器的一般設(shè)計和選型應(yīng)遵循的一般原則：根據(jù)催化劑反應(yīng)熱的大小及催化劑的活性溫度范圍，選擇合適的結(jié)構(gòu)類型，保證床層溫度控制在許可的范圍內(nèi)。盡可能降低反應(yīng)器阻力（對氣態(tài)污染物的凈化尤為重要）在滿足溫度條件下，應(yīng)盡量使催化劑裝填系數(shù)大，以提高設(shè)備利用率。反應(yīng)器應(yīng)結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，且造價低廉，安全可靠。指出：采用催化凈化法所處理的氣態(tài)污染物〔廢氣〕具有風(fēng)量大，污染物含量低，反響熱效小的特點(diǎn)。因而選用單段絕熱反響器〔含徑向反響器〕。汽車尾氣凈化均采用該種反響器。(二)固定床反應(yīng)器的設(shè)計計算1、經(jīng)驗(yàn)法利用實(shí)驗(yàn)或工廠現(xiàn)有裝置所得的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)(Vsp、t等)來設(shè)計新的反應(yīng)器的一種方法。將催化床作為一個整體利用經(jīng)驗(yàn)參數(shù)設(shè)計通過中間實(shí)驗(yàn)確定最佳工藝條件催化劑裝量：優(yōu)點(diǎn)：計算簡便，設(shè)計可靠，應(yīng)用廣泛；不足：要求設(shè)計條件與原生產(chǎn)工藝條件或中間試驗(yàn)條件盡量保持一致。因此，不宜高倍數(shù)放大，且要求中間試驗(yàn)條件要有足夠的試生產(chǎn)規(guī)模，否則將導(dǎo)致大的誤差。停留時間（接觸時間）：反應(yīng)物通過床層的時間。決定反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率，由催化床的空間體積、物料的體積流量和流動方式?jīng)Q定。若在標(biāo)況下計算接觸時間，即標(biāo)準(zhǔn)接觸時間：VR－催化劑體積，m3QN－標(biāo)況下反應(yīng)氣體的實(shí)際體積流量，m3/hε－催化床空隙率，%Wsp－空間速度，h-1空間速度：單位時間通過單位體積催化床的反應(yīng)物料體積接觸時間－空間速度的倒數(shù)QN-標(biāo)況下反應(yīng)氣體初始體積流量，m3/h；VR-催化床層體積，m3；Wsp-空間速度，h-1；意義：Wsp越大，通過單位體積催化劑的混合物量越多，生產(chǎn)強(qiáng)度愈大。催化床層高

其中ε（空隙率）

ρs、ρp—催化堆積密度與顆粒密度，kg/m3催化體積用量：2、數(shù)學(xué)模型法：產(chǎn)生發(fā)展于20世紀(jì)60年代。反應(yīng)動力學(xué)方程物料流動方程物料衡算方程熱量衡算方程。四個方程聯(lián)立求解，從而求出指定條件下達(dá)到規(guī)定轉(zhuǎn)化率所需催化劑體積等參數(shù)值。反應(yīng)熱效應(yīng)小的催化床-等溫分布計算：VR－催化劑體積,m3Q－氣體體積流量,m3/h

－反應(yīng)體系中各種氣體分子的總摩爾數(shù)轉(zhuǎn)化率較高的工業(yè)反應(yīng)器，溫度分布具有明顯的軸向溫差軸向等溫分布計算：－反響的熱效應(yīng)，kJ/molN0－總的衡分子流量，mol/h－混合氣體的平均定壓比熱，kJ/(mol?K)yA0－物料A的初始摩爾分率。3、固定床壓力降

歐根等溫流動阻力公式：△P—床層壓力降，Pa；L—床高，m；ρ—?dú)怏w密度，kg/m3；u0—空床速度，m/s；ε—床層空隙率，%；ds—顆粒的體積表面積平均直徑，m；μ—?dú)怏w粘度，Pa·s。催化法治理廢氣的一般工藝過程包括：廢氣預(yù)處理去除催化劑毒物級固體顆粒物（避免催化劑中毒）；廢氣預(yù)熱到要求的反應(yīng)溫度（如選擇性催化還原去除NOX廢氣的預(yù)熱溫度須達(dá)200~220℃以上）；催化反應(yīng)溫度：在用來調(diào)節(jié)催化反應(yīng)的各項(xiàng)工藝參數(shù)中，溫度是一項(xiàng)很重要的因素，它直接影響脫除污染物效果和轉(zhuǎn)化率。催化法關(guān)鍵是找到一個最佳催化反應(yīng)溫度。廢熱和副產(chǎn)品的回收利用等。四、氣態(tài)污染物的催化凈化工藝催化劑：Pt(Pd,過渡金屬，稀土)/Al2O3

等VOCs的催化氧化催化凈化工藝冶煉廠、硫酸廠等工業(yè)，SO2濃度通常2～40％。化學(xué)反應(yīng)式：反應(yīng)1為放熱反應(yīng)，溫度低時轉(zhuǎn)化率高。工業(yè)上一般采用多層催化床層。（一）SO2氣體的催化凈化催化凈化工藝段間冷卻的四層催化床第二級催化床預(yù)除塵和水分填充床吸收塔填充床吸收塔來自冶煉廠或硫磺燃燒的富含SO2的尾氣水含有約為初始進(jìn)氣SO2濃度3%的尾氣含有約為初始進(jìn)氣SO2濃度0.3%的尾氣水單級吸收工藝二級吸收工藝SO2單級和二級凈化工藝的流程圖催化反應(yīng)：420～550℃該法是利用不同還原劑，在一定的溫度和催化劑作用下，將NOX還原為無害的N2和H2O。脫硝技術(shù)的難點(diǎn)：處理煙氣體積大NOx濃度相當(dāng)?shù)蚇Ox的總量相對較大按還原劑是否與空氣中的O2發(fā)生反應(yīng)分為：非選擇性還原(selectivenoncatalyticreduction，SNCR)；選擇性還原(selectivecatalyticreduction，SCR)：用氨作還原劑對含NOX的氣體進(jìn)行催化還原處理，使氨能有選擇的和氣體中的NOX進(jìn)行反應(yīng)，而不和氧反應(yīng)。（二）NOX氣體的催化凈化1、選擇性催化還原（SCR）

還原劑：NH3

（常用）、H2S、CO特點(diǎn)：通常在空氣預(yù)熱器的上游注入含NO2的煙氣，使氨能有選擇的和氣體中的NOX進(jìn)行反應(yīng)，被還原為N2和水，而不和氧反應(yīng)。最佳溫度：290～400℃催化劑的活性材料：1)貴金屬2)堿性金屬氧化物或鹽類：Cu、Cr、Fe、V、Mn3)沸石等催化凈化工藝NOxNH3filter

Combustor

MixerReactorNOx的選擇性催化還原（SCR）催化劑290~400℃：Pt(Pd,Fe,Cu,Mn)/Al2O3(TiO2,V2O5)還原反應(yīng)：潛在氧化反應(yīng)：優(yōu)點(diǎn)：1）還原劑基本上不與氧反應(yīng)，避免了無謂消耗，同時大大減小了反應(yīng)熱，催化床溫度變化小易于控制，采用一段流程即可；2）催化劑易得，選擇余地大；3）還原劑NH3相對易得，起燃溫度低反應(yīng)熱低，床溫通常低于300℃，有利于延長催化劑壽命和降低反應(yīng)器對材料要求。1、選擇性催化還原SCR設(shè)計關(guān)鍵：壓力損失；催化轉(zhuǎn)化器空間氣速的選擇。SCR操作的2個關(guān)鍵因素：催化劑失活；煙氣中殘留的氨。長期操作過程中催化劑“毒物”的積累是失活的主因由于SO3的存在，所有未反應(yīng)的NH3都將轉(zhuǎn)化為硫酸鹽，下式是一種可能的反應(yīng)路徑：

2NH3（g）＋SO3（g）＋H2O（g）→（NH4）2SO4（s）生成的硫酸銨為亞微米級的微粒，使催化劑活性逐漸喪失典型SCR催化劑對NOX還原率隨溫度的變化2、非選擇性催化還原法（SNCR）

還原劑：H2、CH4

、合成氨釋放氣反應(yīng)特點(diǎn)：H2、CH4

、尿素和氨基化合物作為還原劑，較高反應(yīng)溫度(930～1090℃)，還原劑通常注進(jìn)爐膛或者緊靠爐膛出口的煙道。1）脫色反應(yīng)：2)脫除反應(yīng)(慢)常用催化劑：Pt或Pd，常以0.5%的Pt或Pd載于氧化鋁載體上。優(yōu)缺點(diǎn)：1）燃量消耗量大（耗用于比NOX含量高得多的O2）；2）產(chǎn)生大量熱，須增設(shè)廢熱鍋爐來降低反應(yīng)氣體溫度，同時回收廢熱。3）需貴金屬作催化劑。4）投資大。H2作為還原劑主反應(yīng)：副反應(yīng)：CH4作為還原劑主反應(yīng)：副反應(yīng)：以上反應(yīng)可以看出，NO2NON2，即第1步脫色反應(yīng)；第2步脫除反應(yīng)(慢)。燃燒比（實(shí)際還原劑用量/理論計算量）：110%~120%。所用流程：一段式：經(jīng)濟(jì)，操作簡便。當(dāng)尾氣中O2含量大（如以H2作為還原劑時O2超過4.2%，以CH4為還原劑時O2超過3.0%），所用還原劑起燃溫度又高時，反應(yīng)熱的釋放常使床層溫度超出催化劑允許使用的最高溫度，因此只能采用二段流程，在反應(yīng)器中間安裝廢熱鍋爐以降低反應(yīng)氣體的溫度，同時回收廢熱。二段式：設(shè)備多，操作較復(fù)雜，催化劑用量大。故選擇流程主要取決于所用還原劑的組分和尾氣中的O2含量。反應(yīng)器混合器預(yù)熱器廢熱鍋爐尾氣還原劑燃燒氣凈空排放反應(yīng)器混合器預(yù)熱器廢熱鍋爐尾氣還原劑燃燒氣反應(yīng)器混合器廢熱鍋爐凈空排放還原劑一段式反響器二段式反響器2、非選擇性催化還原汽車尾氣中的主要污染物有一氧化碳（CO）、碳?xì)浠衔铮℉C）、NOX、SO2、鉛化合物、苯并芘等。這些污染物對人類及環(huán)境的危害都是極其嚴(yán)重的。因此，目前許多國家將CO、NOX、SO2作為主要污染物列入制定的汽車排氣標(biāo)準(zhǔn)中。經(jīng)過大量的研究工作，目前汽車尾氣的凈化方法基本有如下三種：一段凈化法（又稱催化還原法）；二段凈化法（又稱催化氧化還原法）；三元凈化法。（三）汽車尾氣的催化凈化車用催化轉(zhuǎn)化器作業(yè)1、進(jìn)入催化燃燒裝置的氣體首先要除去粉塵、液滴等有害組分，其目的為———————。2、催化劑的組成為———————、——————和——————。3、催化劑的性能主要指其——————、——————和——————。4、催化劑的穩(wěn)定性包括——————、——————和——————。5、影響催化劑壽命的因素主要是——————和——————。6、流化床反應(yīng)器屬于—————型反應(yīng)器，連續(xù)釜反應(yīng)器屬于—————型反應(yīng)器，固定床反應(yīng)器屬于—————型