一、技术原理与系统构成
核心原理
SCR(选择性催化还原)技术通过向高温烟气中喷入还原剂(如an气),在催化剂作用下将NOx还原为N₂和H₂O,反应温度范围通常为200–450℃78。主要化学反应包括:
4NH₃ + 4NO + O₂ → 4N₂ + 6H₂O
2NH₃ + NO + NO₂ → 2N₂ + 3H₂O
核心组件
催化剂:以二氧化钛为载体、五yang化二fan为活性成分的蜂窝式催化剂为主,需满足国家标准GB/T 37352-2019的化学成分与性能要求6。
反应器:采用固定床设计,分层布置催化剂模块,预留备用层以应对活性衰减问题78。
氨供给系统:包括液an储罐、蒸发器、混合器等,通过智能控制喷氨量以匹配不同工况78。
循环回路设计:中船动力的专利方案采用双输气管道循环回路,通过截止阀和弹性密封件提升废气处理安全性1。
二、技术应用与认证进展
实际应用案例
中船发动机自主研发的SCR系统通过中国船级社(CCS)批量化型式认证,采用“比例缩放原则”降低成本并缩短研发周期5。
七一一研究所的SCR设备出口韩国三星重工,适配jia醇双燃料发电机组,满足IMO Tier III排放标准4。
性能优势
脱硝达80–90%78,适配多种燃料模式(如柴油/jia醇双燃料)4。
结合脱硫技术(湿法或干法),可同步降低硫氧化物排放23。
三、挑战与趋势
技术挑战
催化剂需耐受高硫燃料尾气中的硫中毒风险3。
系统需适应船舶振动、潮湿等恶劣环境,对密封性和耐腐蚀性要求高1。
发展趋势
集成化设计:开发脱硫脱硝一体化装置,降低设备占用空间2。
新材料应用:探索稀土基催化剂等替代方案,提升抗硫性能与低温活性6。
智能化控制:结合燃料切换(如甲醇/氨燃料)动态调节喷氨量,优化减排效率5。
四、标准化与行业影响
国家标准GB/T 37352-2019为船用SCR催化剂提供了化学成分、物理性能及检测方法的规范6,推动行业技术统一。
SCR技术已成为国际海运满足IMO Tier III排放标准的主流选择,在德国、日本等环保法规严格地区广泛应用27。
船舶SCR脱硝技术凭借减排能力,正加速向低成本、高适应性方向发展,成为航运业绿色转型