研究背景
氮氧化物（NOx）是工业烟气与机动车尾气排放的主要有害大气污染物，氨法选择性催化还原（NH₃-SCR）是目前固定源和移动源烟气脱硝的主流成熟技术，却面临多重工况挑战。新能源并网迫使火电调峰频率增加，导致锅炉负荷变动引发NOx排放浓度波动；同时，原料组分差异导致生物质与垃圾焚烧发电工况不稳，继而引发NOx浓度波动。NH3-SCR反应过程涉及标准SCR和快速SCR两个核心反应，均需要NH3与NOx等计量化学比。为了保持所需的化学计量比，精确的NH3注入至关重要。由于NOx浓度检测滞后，NH3逃逸仍然不可避免。并且为了确保NOx高效去除，通常会大量注入NH3，NH3逃逸的情况进一步加剧。
研究已经表明，NH3对PM2.5形成的贡献远大于NOx。为解决NH3逃逸的问题，现有主流解决方案是在SCR系统下游加装氨氧化模块，这不仅大幅增加了设备投资与运行成本，还会占用宝贵的安装空间。尽管CO和烷烃被研究证实可作为NOx去除的潜在还原剂，但这类还原剂对烟道气中的O2高度敏感，极易被氧化。因此，在不改变现有SCR系统构型的前提下实现NH3逃逸的有效控制，仍是当前亟待解决的关键技术难题。
论文概述
上海大学张登松、邓江团队针对脱硝过程中氨逃逸的问题，提出正丁胺（n-B）作为SCR体系的智能还原剂。与NH3不同，在TiO2负载VOx催化剂上，n-B可与NOx按化学计量比发生反应；且还原剂过量时，n-B会在NO促进下进行自消除反应。本工作进一步提出一种NH3 + n-B的混合还原剂体系，可在还原剂/NOx摩尔比为1.2时有效抑制氨逃逸，无需改造现有SCR装置硬件与结构，为解决氨逃逸问题提供了极具前景的新策略。
