SCR 反应器是选择性催化还原（Selective Catalytic Reduction，简称 SCR）脱硝系统中的核心设备：
结构组成
反应器壳体：用于容纳催化剂及其他内部组件，为脱硝反应提供密封的空间，通常由碳钢或不锈钢制成，具有足够的强度和耐腐蚀性，以承受反应器内的压力和烟气的侵蚀 。
催化剂层：是 SCR 反应器的关键部分，催化剂通常以模块或整体式结构安装在反应器内。常见的催化剂有蜂窝式、板式与波纹板式，其活性组分多为以 TiO?为载体负载 V?O?、WO?等 1。
喷氨系统：包括氨喷射格栅或喷氨枪等设备，负责将氨气或氨水等还原剂均匀地喷入到反应器上游的烟气中，使还原剂与烟气充分混合后进入催化剂层进行反应 2。
整流栅格：位于反应器的入口或内部，用于使进入反应器的烟气分布更加均匀，确保烟气在催化剂层中均匀流动，提高催化剂的利用率和脱硝反应效率 1。
吹灰系统：为了防止灰尘和反应副产物在催化剂表面沉积，影响催化剂的活性和反应器的压力降，通常在催化剂层间或反应器的适当位置安装吹灰器，如声波吹灰器、蒸汽吹灰器或压缩空气吹灰器等 1。
工作原理
SCR 反应器工作原理是基于在催化剂的作用下，还原剂（如氨气、液氨或尿素）与烟气中的氮氧化物（NOx）发生选择性催化还原反应，将 NOx 转化为无害的氮气（N?）和水（H?O）2。主要化学反应方程式如下 2：
当烟气中有氧气时：4NO + 4NH?+ O?→ 4N?+ 6H?O
当主要为一氧化氮时：6NO + 4NH?→ 5N?+ 6H?O
当烟气中含有二氧化氮时：2NO?+ 4NH?+ O?→ 3N?+ 6H?O ，6NO?+ 8NH?→ 7N?+ 12H?O
性能影响因素
反应温度：温度是影响 SCR 反应的关键因素之一。不同类型的催化剂有其特定的活性温度范围，一般在 300-400℃左右。如果温度过低，反应速率会显著下降，导致脱硝效率降低；而温度过高，可能会使催化剂烧结、失活，同时还会加剧氨气的氧化反应，增加氨逃逸率 2。
空间速度：指烟气在催化剂容积内的停留时间尺度，它影响着反应物与催化剂的接触时间。空间速度过大，烟气在催化剂层中的停留时间过短，反应物来不及充分反应就离开反应器，会导致脱硝效率降低；空间速度过小，则会使反应器体积过大，增加投资成本 2。
烟气流型：合理的烟气流型对于保证催化剂的均匀利用和减少烟气的沿程阻力非常重要。如果烟气流型不均匀，会导致部分区域的催化剂过度使用，而其他区域则得不到充分利用，影响整体的脱硝效果，同时还可能增加局部的磨损和堵塞风险 2。
催化剂性能：催化剂的类型、活性、选择性、稳定性以及抗中毒能力等直接影响着 SCR 反应器的脱硝性能。优质的催化剂应具有高活性、高选择性、良好的稳定性和抗中毒性能，能够在较长时间内保持较高的脱硝效率 2。
应用领域
SCR 反应器在众多工业领域中得到了广泛应用，尤其是那些产生大量氮氧化物排放的行业，如：
电力行业：火电厂的燃煤锅炉是氮氧化物的主要排放源之一，SCR 反应器被广泛应用于火电厂的烟气脱硝系统中，以满足严格的环保排放标准 2。
钢铁行业：在钢铁生产过程中的烧结、炼铁、炼钢等环节都会产生氮氧化物，SCR 反应器可用于钢铁厂的烟气脱硝处理，减少对环境的污染 。
水泥行业：水泥窑煅烧过程中会排放大量的氮氧化物，采用 SCR 反应器进行脱硝是控制水泥行业氮氧化物排放的有效措施之一 。
玻璃行业：玻璃熔窑在生产过程中也会产生一定量的氮氧化物，SCR 技术可应用于玻璃行业的烟气脱硝，降低氮氧化物排放对环境的影响 。
化工行业：一些化工生产过程，如硝酸生产、氮肥生产等，会产生富含氮氧化物的尾气，SCR 反应器可用于这些尾气的脱硝处理，减少对大气环境的危害 。
维护与保养
定期检查催化剂：观察催化剂的外观是否有磨损、堵塞、中毒等迹象，如有需要，及时进行清洗或更换。同时，定期检测催化剂的活性，确保其仍能保持较高的脱硝效率 。
维护喷氨系统：检查氨喷射格栅或喷氨枪是否堵塞、磨损，确保还原剂能够均匀喷射。定期校准喷氨量，保证喷氨系统的准确性和稳定性 。
清理吹灰系统：清理吹灰器的喷头和管道，防止灰尘堆积影响吹灰效果。检查吹灰器的运行状况，确保其能够正常工作，定期对吹灰器进行维护和保养 。
检查反应器壳体：检查反应器壳体是否有腐蚀、泄漏等情况，及时修复发现的问题。对反应器的保温层进行检查和维护，确保其保温效果良好，减少热量散失 。
