NOx処理｜製鉄所鍛造炉におけるSCR脱硝装置の原理とプロセスフロー

鍛造炉は、自動車製造、航空宇宙、建設機械、冶金設備、石油化学、軍事など、幅広い産業で広く使用されています。これらの産業では、部品の高強度と耐摩耗性を確保するために鍛造加工が不可欠です。鍛造炉は金属部品の性能向上に重要な役割を果たすため、多くの産業で広く利用されており、技術の進歩と市場需要の拡大に伴い、鍛造炉産業は世界的に、特に中国において継続的な成長傾向を示しています。

選択的触媒還元技術は、炉後排ガス中の脱硝法の一つです。一定の温度と触媒の作用下で、還元剤であるNH₃を用いて排ガス中の窒素酸化物（NOx）を選択的に還元し、無毒で汚染のない窒素（N₂）と水（H₂₃）を生成します。この過程では、触媒の作用により反応の活性化エネルギーが低下します。反応温度は150～450℃に抑えられ、石炭火力発電所の実際の温度範囲に適しています。

SCR脱硝システムでは、一般的に使用される還元剤としてアンモニアNH₃と尿素CO(NH₂)₂があります。これらの還元剤は、NOxを含む排ガスに特定の方法で均一に注入する必要があります。アンモニアは気体または液体として注入できますが、尿素は通常水溶液として注入され、高温で急速に分解してアンモニアを生成します。注入された還元剤と排ガス中のNOxは、後続の触媒反応の効率と効果を確保するために完全に混合する必要があり、混合が不均一だと脱硝効率が低下し、副反応が発生する可能性もあるため、このステップは非常に重要です。

均一な排ガスと還元剤の混合物は触媒層を通過し、一定の温度と触媒の作用により、NOxと還元剤が反応してN₂とH₂Oに還元されます。触媒は通常、チタン酸バナジウム、タングステン酸塩、モリブデン酸塩などの材料でできており、これらの材料は反応を効果的に促進し、反応に必要な温度とエネルギーを低減することができます。

SCR脱硝技術は一般的にNOx除去効率を70～90%に維持できる効率的な排ガス脱硝技術であり、脱硝技術の発展に伴い、選択的触媒還元（SCR）脱硝技術は、効率的で信頼性の高い窒素酸化物排出削減方法を提供し、この技術によってNOxを無害な窒素と水蒸気に変換し、窒素酸化物の排出を効果的に制御することができます。