選擇性催化還原法（英語：Selective Catalytic Reduction，SCR）是把一氧化氮或氮氧化物（NO
x）從煙氣中移除的過程。在使用催化劑協助的情況下，使之「還原」及分解成氮（N
2）和水份（H
2O）。過程為把氣化還原劑（Reductant），特別是氨（NH3）、液氨或尿素，加進煙氣或排放氣體 並使之被催化劑所吸收。[來源請求]二氧化碳（CO
2）是使用尿素作還原劑時的副產品。商業用選擇性催化還原設備一般常見於世界各地的火力發電廠，锅炉設施及垃圾焚化爐 ，而通常以減低所排放煙氣中70-95%的氮氧化物（NO
x）為標準。[3]
始於1960年代，不同國家如日本和美國皆在投入資源開發選擇性催化還原技術，特別聚焦於尋找節省成本而更為耐用的催化劑或催化媒介。使用氨（NH3）作還原劑的選擇性催化還原法化專利已於1975年被美国专业化工生产企业安格公司所取得。1978年，第一座大規模的選擇性催化還原設備由日本IHI公司率先安裝並投入使用。[3] 近年來更多使用柴油引擎的重型汽車如巴士及貨車、柴油機車、汽车，或船艦或重型工業燃氣渦輪發動機皆開始裝備選擇性催化還原設施或裝置。裝備選擇性催化還原系統已經成為符合歐盟六期汽車廢氣排放標準（EURO6）的重要條件。依靠著新式小型化的選擇性催化還原裝置，由車輛排放的氮氧化物及懸浮粒子與1990年代早期相比可減少達90%或以上。
化學反應 氮氧化物（NO
x） 的還原作用發生在燃燒完畢後的煙氣流過催化室時。在煙氣進入催化室前，還原劑如氨或尿素會被預先加入之煙氣被媾合。
使用氨（NH3）作還原劑，不論是無水（anhydrous）或含水的（aqueous），以化學計量反應的化學式為:
- 4NO + 4NH
3 + O
2 → 4N
2 + 6H
2O + 熱
- 2NO
2 + 4NH
3 + O
2 → 3N
2 + 6H
2O + 熱
- NO + NO
2 + 2NH
3 → 2N
2 + 3H
2O + 熱
二次反應:
- 2SO
2 + O
2 → 2SO
3
- 2NH
3 + SO
3 + H
2O → (NH
4)
2SO
4
- NH
3 + SO
3 + H
2O → NH
4HSO
4
若使用尿素作還原劑的化學式為:
- 4NO + 2(NH
2)
2CO + O
2 → 4N
2 + 4H
2O + 2CO
2
溫度是選擇性催化還原反應的最大關鍵及限制。許多時候不同的器械或設備如燃氣輪機、汽車或柴油發動機在起始（Start-Up）階段時皆需預留或存在一段時間（以分鐘甚至小時計，視乎規模或其他因素）以待其排氣的溫度升至足夠高，以達至理想的選擇性催化還原反應發生溫度。 一般理想的選擇性催化還原反應發生溫度在於630至720 K之間，但亦可以被操作於500至720 K 之溫度以獲得更長的停留時間。操作的最低許可溫度示乎燃料種類、氣體成份、催化劑幾何而定。 其他可選擇的包括還原劑氰尿酸及硫酸銨.[4]
氨滑（氨過剩） 雖然氮氧化物與氨之間的化學反應大部份情況下皆可達至或者高於 95% 的效能，但仍不能達到完全完美，因此會產生出小部份多餘和未發生反應的氨。此現象亦稱為氨滑（Ammonia Slip、NH3 Slip），或氨過剩。 檢測或量度氨滑一般分為差分化學發光（Differential Chemiluminescence）及可調二極管激光器（Tunable Diode Laser，TDL）兩種主流方式。兩種量度氨滑皆有其長處及短處，亦因此在應用於不同情況時需作出合適的選擇。
差分化學發光方式利用最少兩個監測分析儀以量度及計算出所排放氮化物含量上的差距。在使用差分化學發光方式時，氨（NH3）需事先被轉換成一氧化氮（NO）方能被量度，通常是運用測量現場的探針內的熱氧化轉化器完成轉換。 氮化物監測分析儀根據一氧化氮和臭氧 （O3）的反應所產生的發光特徵作出測量，其發光特徵強度或光度是與排放氣體中一氧化氮的濃度成正比。當監測結果顯示出紅外線時，即表示由電子激發的一氧化氮份子已降低或處於低能量狀態。 [5]
可調二極管激光器（TDL）的測量方式則使用吸收光譜技術對氨進行直接的濃度量度。使用此方式的其中一個好處是可以直接從氣體排放處抽取樣本及在「濕熱」（Hot wet condition）情況下進行量度，並省卻了除濕的步驟。
參見 - 選擇性非催化還原法（Selective Non-Catalytic Reduction，SNCR）
- 環保汽車尿素，或稱AdBlue
- 催化轉換器（Catalytic converter）
- 煙氣脫硫（Flue-Gas Desulphurisation，FGD）
- 靜電除塵（Electrostatic precipitator，ESP）
- ^ Hino Standardized SCR Unit. Hino Motors. [30 July 2014]. （原始内容存档于2014-08-05）.
- ^ (PDF). Hino Motors. [30 July 2014]. （原始内容 (PDF)存档于2015-11-23）.
- ^ 3.0 3.1 Steam: Its Generation and Uses. Babcock & Wilcox.
- ^ "Environmental Effects of Nitrogen Oxides". Electric Power Research Institute, 1989
- ^ Reducing NH3 Slip in Selective Catalytic Reduction (SCR). Thermo Fisher Scientific. [16 July 2019].
选择性催化还原法, 此條目可参照英語維基百科相應條目来扩充, 2019年8月20日, 若您熟悉来源语言和主题, 请协助参考外语维基百科扩充条目, 请勿直接提交机械翻译, 也不要翻译不可靠, 低品质内容, 依版权协议, 译文需在编辑摘要注明来源, 或于讨论页顶部标记, href, template, translated, page, html, title, template, translated, page, translated, page, 标签, 選擇性催化還原法, 英語, selective, cata. 此條目可参照英語維基百科相應條目来扩充 2019年8月20日 若您熟悉来源语言和主题 请协助参考外语维基百科扩充条目 请勿直接提交机械翻译 也不要翻译不可靠 低品质内容 依版权协议 译文需在编辑摘要注明来源 或于讨论页顶部标记 a href Template Translated page html title Template Translated page Translated page a 标签 選擇性催化還原法 英語 Selective Catalytic Reduction SCR 是把一氧化氮或氮氧化物 NOx 從煙氣中移除的過程 在使用催化劑協助的情況下 使之 還原 及分解成氮 N2 和水份 H2 O 過程為把氣化還原劑 Reductant 特別是氨 NH3 液氨或尿素 加進煙氣或排放氣體 並使之被催化劑所吸收 來源請求 二氧化碳 CO2 是使用尿素作還原劑時的副產品 商業用選擇性催化還原設備一般常見於世界各地的火力發電廠 锅炉設施及垃圾焚化爐 而通常以減低所排放煙氣中70 95 的氮氧化物 NOx 為標準 3 以德文表示的選擇性催化還原的過程圖 一台日野汽車生產的貨車上的選擇性催化還原裝置 配合柴油碳微粒濾清器 Diesel Particulate Active Reduction DPR 1 2 始於1960年代 不同國家如日本和美國皆在投入資源開發選擇性催化還原技術 特別聚焦於尋找節省成本而更為耐用的催化劑或催化媒介 使用氨 NH3 作還原劑的選擇性催化還原法化專利已於1975年被美国专业化工生产企业安格公司 英语 Engelhard 所取得 1978年 第一座大規模的選擇性催化還原設備由日本IHI公司率先安裝並投入使用 3 近年來更多使用柴油引擎的重型汽車如巴士及貨車 柴油機車 汽车 或船艦或重型工業燃氣渦輪發動機皆開始裝備選擇性催化還原設施或裝置 裝備選擇性催化還原系統已經成為符合歐盟六期汽車廢氣排放標準 EURO6 的重要條件 依靠著新式小型化的選擇性催化還原裝置 由車輛排放的氮氧化物及懸浮粒子與1990年代早期相比可減少達90 或以上 化學反應 编辑氮氧化物 NOx 的還原作用發生在燃燒完畢後的煙氣流過催化室時 在煙氣進入催化室前 還原劑如氨或尿素會被預先加入之煙氣被媾合 使用氨 NH3 作還原劑 不論是無水 anhydrous 或含水的 aqueous 以化學計量反應的化學式為 4NO 4NH3 O2 4N2 6H2 O 熱2NO2 4NH3 O2 3N2 6H2 O 熱NO NO2 2NH3 2N2 3H2 O 熱二次反應 2SO2 O2 2SO32NH3 SO3 H2 O NH4 2 SO4NH3 SO3 H2 O NH4 HSO4若使用尿素作還原劑的化學式為 4NO 2 NH2 2 CO O2 4N2 4H2 O 2CO2溫度是選擇性催化還原反應的最大關鍵及限制 許多時候不同的器械或設備如燃氣輪機 汽車或柴油發動機在起始 Start Up 階段時皆需預留或存在一段時間 以分鐘甚至小時計 視乎規模或其他因素 以待其排氣的溫度升至足夠高 以達至理想的選擇性催化還原反應發生溫度 一般理想的選擇性催化還原反應發生溫度在於630至720 K之間 但亦可以被操作於500至720 K 之溫度以獲得更長的停留時間 操作的最低許可溫度示乎燃料種類 氣體成份 催化劑幾何而定 其他可選擇的包括還原劑氰尿酸及硫酸銨 4 氨滑 氨過剩 编辑雖然氮氧化物與氨之間的化學反應大部份情況下皆可達至或者高於 95 的效能 但仍不能達到完全完美 因此會產生出小部份多餘和未發生反應的氨 此現象亦稱為氨滑 Ammonia Slip NH3 Slip 或氨過剩 檢測或量度氨滑一般分為差分化學發光 Differential Chemiluminescence 及可調二極管激光器 Tunable Diode Laser TDL 兩種主流方式 兩種量度氨滑皆有其長處及短處 亦因此在應用於不同情況時需作出合適的選擇 差分化學發光方式利用最少兩個監測分析儀以量度及計算出所排放氮化物含量上的差距 在使用差分化學發光方式時 氨 NH3 需事先被轉換成一氧化氮 NO 方能被量度 通常是運用測量現場的探針內的熱氧化轉化器完成轉換 氮化物監測分析儀根據一氧化氮和臭氧 O3 的反應所產生的發光特徵作出測量 其發光特徵強度或光度是與排放氣體中一氧化氮的濃度成正比 當監測結果顯示出紅外線時 即表示由電子激發的一氧化氮份子已降低或處於低能量狀態 5 可調二極管激光器 TDL 的測量方式則使用吸收光譜技術對氨進行直接的濃度量度 使用此方式的其中一個好處是可以直接從氣體排放處抽取樣本及在 濕熱 Hot wet condition 情況下進行量度 並省卻了除濕的步驟 參見 编辑選擇性非催化還原法 Selective Non Catalytic Reduction SNCR 環保汽車尿素 或稱AdBlue 催化轉換器 Catalytic converter 煙氣脫硫 Flue Gas Desulphurisation FGD 靜電除塵 Electrostatic precipitator ESP Hino Standardized SCR Unit Hino Motors 30 July 2014 原始内容存档于2014 08 05 The DPR Future PDF Hino Motors 30 July 2014 原始内容 PDF 存档于2015 11 23 3 0 3 1 Steam Its Generation and Uses Babcock amp Wilcox 英语 Babcock amp Wilcox Environmental Effects of Nitrogen Oxides Electric Power Research Institute 1989 Reducing NH3 Slip in Selective Catalytic Reduction SCR Thermo Fisher Scientific 16 July 2019 取自 https zh wikipedia org w index php title 选择性催化还原法 amp oldid 72999536, 维基百科，wiki，书籍，书籍，图书馆，
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