2025年脫硝試題及答案一、選擇題（每題2分，共30分）1.脫硝系統(tǒng)中，最常用的還原劑是（）A.液氨B.尿素C.氨水D.以上都是答案：D。液氨、尿素和氨水都可作為脫硝系統(tǒng)的還原劑。液氨含氨量高、反應(yīng)活性好，但具有毒性和危險(xiǎn)性；尿素安全易儲(chǔ)存運(yùn)輸，使用時(shí)需熱解或水解成氨；氨水是液氨的水溶液，危險(xiǎn)性相對(duì)液氨較低，各有其適用場(chǎng)景。2.選擇性催化還原（SCR）脫硝技術(shù)的反應(yīng)溫度一般在（）A.180-220℃B.280-420℃C.450-550℃D.550-650℃答案：B。SCR技術(shù)是在催化劑作用下，還原劑與氮氧化物反應(yīng)。280-420℃這個(gè)溫度區(qū)間能保證催化劑有較高的活性，使反應(yīng)高效進(jìn)行。溫度過(guò)低，催化劑活性不足，反應(yīng)速率慢；溫度過(guò)高，催化劑可能會(huì)發(fā)生燒結(jié)等失活現(xiàn)象。3.以下哪種因素不會(huì)影響SCR脫硝效率（）A.催化劑活性B.煙氣流量C.煙氣中氧氣含量D.鍋爐的類型答案：D。催化劑活性直接影響反應(yīng)速率和脫硝效果，活性高則脫硝效率高；煙氣流量過(guò)大，會(huì)使煙氣在催化劑層停留時(shí)間過(guò)短，反應(yīng)不充分，降低脫硝效率；煙氣中適量的氧氣參與反應(yīng)，對(duì)脫硝有促進(jìn)作用。而鍋爐類型主要影響煙氣的產(chǎn)生特性等，與SCR脫硝過(guò)程本身的效率無(wú)直接關(guān)聯(lián)。4.脫硝系統(tǒng)中，氨逃逸率一般要求控制在（）A.≤1ppmB.≤2ppmC.≤3ppmD.≤5ppm答案：C。氨逃逸是指未參與反應(yīng)的氨隨煙氣排出。氨逃逸率過(guò)高會(huì)導(dǎo)致后續(xù)設(shè)備腐蝕、形成硫酸氫銨堵塞催化劑等問(wèn)題，一般要求控制在≤3ppm以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和環(huán)境友好性。5.SCR催化劑的主要成分通常不包括（）A.TiO?B.V?O?C.WO?D.Fe?O?答案：D。TiO?是催化劑的載體，提供大的比表面積；V?O?是活性組分，能促進(jìn)氮氧化物與氨的反應(yīng)；WO?可提高催化劑的熱穩(wěn)定性和抗中毒能力。Fe?O?一般不是SCR催化劑的主要成分。6.尿素?zé)峤庵瓢边^(guò)程中，尿素分解的主要產(chǎn)物是（）A.NH?和CO?B.NH?和H?OC.N?和H?OD.N?和CO?答案：A。尿素在熱解過(guò)程中，在一定溫度條件下分解生成氨和二氧化碳，其化學(xué)反應(yīng)方程式為CO(NH?)?→NH?+HNCO，HNCO+H?O→NH?+CO?。7.脫硝系統(tǒng)啟動(dòng)前，對(duì)催化劑進(jìn)行預(yù)噴涂的目的是（）A.提高催化劑活性B.防止催化劑堵塞C.增加催化劑強(qiáng)度D.降低催化劑成本答案：B。預(yù)噴涂是在脫硝系統(tǒng)啟動(dòng)前向煙道內(nèi)噴入一定量的粉末狀物質(zhì)，這些物質(zhì)會(huì)附著在催化劑表面，形成一層保護(hù)膜，防止啟動(dòng)初期煙氣中的粉塵等雜質(zhì)堵塞催化劑的孔道，保證催化劑的正常運(yùn)行。8.在SCR脫硝反應(yīng)中，氨與氮氧化物反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量比理論上是（）A.1:1B.2:1C.3:1D.4:1答案：A。SCR反應(yīng)中主要的化學(xué)反應(yīng)方程式為4NO+4NH?+O?→4N?+6H?O和2NO?+4NH?+O?→3N?+6H?O，從反應(yīng)式可以看出氨與氮氧化物反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量比理論上是1:1。9.以下哪種情況會(huì)導(dǎo)致脫硝系統(tǒng)的阻力增加（）A.催化劑活性降低B.煙氣溫度升高C.催化劑堵塞D.氨逃逸率降低答案：C。催化劑堵塞會(huì)使煙氣通過(guò)催化劑層的通道變窄，增加煙氣流動(dòng)的阻力。催化劑活性降低主要影響脫硝效率，對(duì)阻力影響較小；煙氣溫度升高一般會(huì)使煙氣的粘度略有增加，但不是導(dǎo)致阻力大幅增加的主要原因；氨逃逸率降低與系統(tǒng)阻力沒(méi)有直接關(guān)系。10.脫硝系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，對(duì)稀釋風(fēng)的主要作用是（）A.降低氨的濃度B.提高煙氣溫度C.增加煙氣含氧量D.清洗催化劑答案：A。稀釋風(fēng)用于將氨氣稀釋到安全濃度范圍內(nèi)，防止氨氣濃度過(guò)高帶來(lái)爆炸等安全風(fēng)險(xiǎn)。它對(duì)提高煙氣溫度、增加煙氣含氧量作用不大，也不用于清洗催化劑。11.當(dāng)SCR脫硝系統(tǒng)入口氮氧化物濃度升高時(shí)，為保證脫硝效率，應(yīng)采取的措施是（）A.降低煙氣流量B.增加氨的噴射量C.降低催化劑溫度D.減少稀釋風(fēng)流量答案：B。增加氨的噴射量可以提供更多的還原劑與升高的氮氧化物反應(yīng)，從而保證脫硝效率。降低煙氣流量可能會(huì)影響鍋爐等設(shè)備的正常運(yùn)行；降低催化劑溫度會(huì)降低催化劑活性，不利于反應(yīng)進(jìn)行；減少稀釋風(fēng)流量會(huì)使氨濃度升高，帶來(lái)安全隱患。12.脫硝系統(tǒng)中，用于監(jiān)測(cè)氨逃逸的儀器通常是（）A.氣相色譜儀B.激光散射儀C.傅里葉變換紅外分析儀D.紫外分光光度計(jì)答案：C。傅里葉變換紅外分析儀通過(guò)檢測(cè)特定波長(zhǎng)的紅外吸收來(lái)準(zhǔn)確測(cè)量氨的濃度，適用于氨逃逸的監(jiān)測(cè)。氣相色譜儀主要用于分析復(fù)雜氣體成分的分離和檢測(cè)；激光散射儀常用于測(cè)量顆粒物的濃度和粒徑分布；紫外分光光度計(jì)一般用于特定物質(zhì)在紫外波段的吸光度測(cè)量，不太適合氨逃逸監(jiān)測(cè)。13.以下關(guān)于SCR催化劑使用壽命的說(shuō)法，正確的是（）A.只與催化劑本身質(zhì)量有關(guān)B.只與運(yùn)行溫度有關(guān)C.與煙氣成分、運(yùn)行條件等多種因素有關(guān)D.與脫硝系統(tǒng)的操作無(wú)關(guān)答案：C。SCR催化劑的使用壽命受多種因素影響，煙氣中的粉塵、硫氧化物、重金屬等成分可能會(huì)使催化劑中毒；運(yùn)行溫度過(guò)高或過(guò)低、氨逃逸率過(guò)高、啟停頻繁等運(yùn)行條件也會(huì)影響催化劑的壽命。催化劑本身質(zhì)量是一個(gè)因素，但不是唯一的決定因素，且與脫硝系統(tǒng)的操作密切相關(guān)。14.尿素水解制氨系統(tǒng)與尿素?zé)峤庵瓢毕到y(tǒng)相比，其優(yōu)點(diǎn)是（）A.投資成本低B.反應(yīng)速度快C.能耗低D.對(duì)尿素品質(zhì)要求低答案：C。尿素水解制氨是在一定壓力和溫度下，利用水使尿素分解，能耗相對(duì)較低。尿素?zé)峤庵瓢毙枰拇罅康臒崃縼?lái)使尿素分解。尿素水解制氨系統(tǒng)設(shè)備相對(duì)復(fù)雜，投資成本不一定低；反應(yīng)速度方面熱解相對(duì)較快；兩種方式對(duì)尿素品質(zhì)都有一定要求。15.脫硝系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)催化劑活性下降，可能的原因不包括（）A.催化劑中毒B.催化劑燒結(jié)C.氨噴射均勻性好D.積灰堵塞答案：C。催化劑中毒是指煙氣中的有害物質(zhì)附著在催化劑表面，使其活性中心被覆蓋；催化劑燒結(jié)是在高溫下催化劑結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，導(dǎo)致比表面積減??；積灰堵塞會(huì)使煙氣與催化劑的接觸面積減小，這些都會(huì)導(dǎo)致催化劑活性下降。而氨噴射均勻性好有利于提高脫硝效率，不會(huì)導(dǎo)致催化劑活性下降。二、判斷題（每題2分，共20分）1.SCR脫硝技術(shù)是在沒(méi)有催化劑的條件下進(jìn)行的。（×）SCR脫硝技術(shù)是選擇性催化還原技術(shù)，必須在催化劑的作用下，還原劑（如氨）才能在適宜溫度下與氮氧化物發(fā)生反應(yīng)，將其還原為氮?dú)夂退?.氨逃逸率過(guò)高會(huì)導(dǎo)致空氣預(yù)熱器堵塞。（√）氨逃逸的氨會(huì)與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)生成硫酸氫銨，硫酸氫銨具有粘性，會(huì)吸附粉塵，在空氣預(yù)熱器的低溫段容易凝結(jié)，導(dǎo)致空氣預(yù)熱器堵塞，影響其傳熱效率和系統(tǒng)的正常運(yùn)行。3.脫硝系統(tǒng)可以完全去除煙氣中的氮氧化物。（×）由于各種因素如催化劑活性、反應(yīng)條件、氨與氮氧化物混合均勻性等的影響，脫硝系統(tǒng)只能將煙氣中的氮氧化物降低到一定程度，很難達(dá)到完全去除。4.尿素?zé)峤庵瓢焙湍蛩厮庵瓢钡漠a(chǎn)物是不同的。（×）尿素?zé)峤庵瓢焙湍蛩厮庵瓢钡闹饕a(chǎn)物都是氨和二氧化碳，只是反應(yīng)的條件和過(guò)程有所不同。5.提高SCR反應(yīng)溫度一定能提高脫硝效率。（×）在一定溫度范圍內(nèi)，提高反應(yīng)溫度可以提高催化劑的活性，從而提高脫硝效率。但當(dāng)溫度超過(guò)一定限度，催化劑可能會(huì)發(fā)生燒結(jié)等失活現(xiàn)象，導(dǎo)致脫硝效率下降。6.催化劑的比表面積越大，脫硝效果越好。（√）催化劑的比表面積越大，意味著其與煙氣的接觸面積越大，能提供更多的活性中心，有利于氮氧化物與還原劑的反應(yīng)，從而提高脫硝效果。7.脫硝系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，稀釋風(fēng)的流量越大越好。（×）稀釋風(fēng)流量過(guò)大雖然能保證氨的稀釋安全，但會(huì)增加系統(tǒng)的能耗，并且可能影響煙氣的溫度和流速等參數(shù)，對(duì)脫硝系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生不利影響，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況合理控制稀釋風(fēng)流量。8.定期對(duì)催化劑進(jìn)行吹灰可以有效防止催化劑堵塞。（√）定期吹灰可以去除催化劑表面和孔道內(nèi)積累的粉塵等雜質(zhì)，保持催化劑的孔道暢通，有效防止催化劑堵塞，保證脫硝系統(tǒng)的正常運(yùn)行。9.液氨儲(chǔ)存罐的液位可以隨意調(diào)整。（×）液氨儲(chǔ)存罐的液位需要嚴(yán)格控制在安全范圍內(nèi)，液位過(guò)高可能導(dǎo)致在溫度變化等情況下液氨溢出，帶來(lái)安全風(fēng)險(xiǎn)；液位過(guò)低也可能影響脫硝系統(tǒng)的正常供氨。10.脫硝系統(tǒng)的氨噴射格柵（AIG）不需要進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。（×）氨噴射格柵的噴射均勻性對(duì)脫硝效率和氨逃逸率有重要影響。隨著運(yùn)行時(shí)間的增加、設(shè)備的磨損等因素，氨噴射格柵的噴射效果可能會(huì)發(fā)生變化，需要定期進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，以保證氨與煙氣的均勻混合。三、簡(jiǎn)答題（每題10分，共30分）1.簡(jiǎn)述SCR脫硝技術(shù)的原理。SCR脫硝技術(shù)即選擇性催化還原技術(shù)，其原理是在催化劑的作用下，向含有氮氧化物的煙氣中噴入還原劑（通常為氨），在一定的溫度范圍內(nèi)（一般為280-420℃），氨優(yōu)先與氮氧化物發(fā)生還原反應(yīng)，將氮氧化物還原為氮?dú)夂退?。主要的化學(xué)反應(yīng)方程式如下：對(duì)于一氧化氮（NO）：4NO+4NH?+O?→4N?+6H?O對(duì)于二氧化氮（NO?）：2NO?+4NH?+O?→3N?+6H?O在這個(gè)過(guò)程中，“選擇性”是指氨優(yōu)先與氮氧化物反應(yīng)，而不是與煙氣中的氧氣反應(yīng)。催化劑的存在降低了反應(yīng)的活化能，加快了反應(yīng)速率，使反應(yīng)能夠在相對(duì)較低的溫度下高效進(jìn)行。2.分析氨逃逸率過(guò)高的危害。氨逃逸率過(guò)高會(huì)帶來(lái)多方面的危害：（1）設(shè)備腐蝕：逃逸的氨會(huì)與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)生成硫酸氫銨，硫酸氫銨具有腐蝕性，會(huì)對(duì)下游設(shè)備如空氣預(yù)熱器、煙道等造成腐蝕，縮短設(shè)備的使用壽命，增加設(shè)備的維護(hù)成本和更換頻率。（2）催化劑堵塞：硫酸氫銨在低溫下具有粘性，會(huì)吸附煙氣中的粉塵，附著在催化劑表面和孔道內(nèi)，導(dǎo)致催化劑堵塞，降低催化劑的活性和脫硝效率，影響脫硝系統(tǒng)的正常運(yùn)行。（3）二次污染：氨本身是一種有刺激性氣味的污染物，氨逃逸到大氣中會(huì)造成二次污染，對(duì)環(huán)境和人體健康產(chǎn)生不良影響，如形成霧霾等。（4）運(yùn)行成本增加：氨逃逸意味著還原劑的浪費(fèi)，需要增加氨的噴射量來(lái)保證脫硝效率，從而增加了運(yùn)行成本。3.說(shuō)明尿素?zé)峤庵瓢焙湍蛩厮庵瓢钡墓に嚵鞒碳皟?yōu)缺點(diǎn)。（1）尿素?zé)峤庵瓢惫に嚵鞒蹋菏紫葘⒛蛩仡w粒通過(guò)給料裝置輸送至熱解爐，同時(shí)加熱介質(zhì)（如熱空氣）進(jìn)入熱解爐。在熱解爐內(nèi)，尿素在高溫（一般350-650℃）條件下分解，生成氨和二氧化碳。生成的混合氣經(jīng)過(guò)管道輸送至脫硝系統(tǒng)的氨噴射格柵，與煙氣混合后進(jìn)入SCR反應(yīng)器進(jìn)行脫硝反應(yīng)。優(yōu)點(diǎn)：反應(yīng)速度快，能快速響應(yīng)脫硝系統(tǒng)的負(fù)荷變化；系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單，占地面積較小。缺點(diǎn)：能耗高，需要消耗大量的熱量來(lái)維持熱解反應(yīng)；對(duì)熱解爐的材質(zhì)要求高，投資成本相對(duì)較高。（2）尿素水解制氨工藝流程：將尿素配制成一定濃度的尿素溶液，通過(guò)泵輸送至水解反應(yīng)器。在水解反應(yīng)器中，在一定的壓力（一般1.0-2.0MPa）和溫度（一般130-160℃）條件下，尿素與水發(fā)生水解反應(yīng)生成氨和二氧化碳。產(chǎn)生的混合氣經(jīng)過(guò)減壓后輸送至脫硝系統(tǒng)的氨噴射格柵。優(yōu)點(diǎn)：能耗相對(duì)較低，反應(yīng)條件相對(duì)溫和；對(duì)尿素品質(zhì)的要求相對(duì)寬泛一些。缺點(diǎn)：反應(yīng)速度相對(duì)較慢，響應(yīng)負(fù)荷變化的能力不如熱解；系統(tǒng)設(shè)備相對(duì)復(fù)雜，投資成本和運(yùn)行維護(hù)成本較高。四、論述題（20分）論述如何提高SCR脫硝系統(tǒng)的運(yùn)行效率和穩(wěn)定性。SCR脫硝系統(tǒng)的運(yùn)行效率和穩(wěn)定性對(duì)于減少氮氧化物排放、保護(hù)環(huán)境至關(guān)重要。以下從多個(gè)方面論述提高其運(yùn)行效率和穩(wěn)定性的方法：（1）催化劑管理-選擇合適的催化劑：根據(jù)煙氣的成分、溫度范圍、脫硝效率要求等因素，選擇活性高、抗中毒能力強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)的催化劑。同時(shí)，要注意催化劑的裝填方式和均勻性，保證煙氣能夠均勻地通過(guò)催化劑層。-防止催化劑中毒：嚴(yán)格控制煙氣中的有害物質(zhì)含量，如重金屬、堿金屬、硫氧化物等，這些物質(zhì)會(huì)使催化劑中毒，降低其活性?？梢酝ㄟ^(guò)前端的除塵、脫硫等設(shè)備減少有害物質(zhì)的進(jìn)入，定期對(duì)催化劑進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)估，及時(shí)發(fā)現(xiàn)中毒情況并采取相應(yīng)措施。-維護(hù)催化劑活性：定期對(duì)催化劑進(jìn)行吹灰，防止積灰堵塞催化劑孔道，保證煙氣與催化劑的充分接觸。控制反應(yīng)溫度在合適范圍內(nèi)，避免溫度過(guò)高導(dǎo)致催化劑燒結(jié)失活，溫度過(guò)低影響催化劑活性。（2）還原劑供應(yīng)與噴射-精確控制還原劑噴射量：根據(jù)煙氣中氮氧化物的濃度、流量等參數(shù)，精確計(jì)算并控制還原劑（如氨）的噴射量，保證氨與氮氧化物的化學(xué)計(jì)量比接近理論值，避免氨噴射不足導(dǎo)致脫硝效率低，或氨噴射過(guò)多導(dǎo)致氨逃逸率過(guò)高。-優(yōu)化氨噴射均勻性：設(shè)計(jì)合理的氨噴射格柵（AIG），保證氨能夠均勻地噴射到煙氣中。定期對(duì)AIG進(jìn)行檢查和調(diào)整，確保各噴嘴的噴射量一致，提高氨與煙氣的混合效果?？梢圆捎肅FD（計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)）模擬等技術(shù)對(duì)氨噴射進(jìn)行優(yōu)化。-確保還原劑質(zhì)量：對(duì)于使用液氨、尿素等還原劑，要保證其質(zhì)量符合要求，避免因還原劑雜質(zhì)過(guò)多影響脫硝反應(yīng)和設(shè)備運(yùn)行。（3）系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)控制-穩(wěn)定煙氣溫度：通過(guò)調(diào)節(jié)鍋爐負(fù)荷、煙氣旁路等方式，將SCR反應(yīng)器入口的煙氣溫度穩(wěn)定在催化劑的最佳活性溫度范圍內(nèi)，保證脫硝反應(yīng)的高效進(jìn)行。