16. 选择性催化还原法(SCR)工艺是目前应用最广泛的脱硝技术,该工艺原理是以NH
3 为还原剂,在催化剂作用下选择性地与 NO
x发生氧化还原反应生成无害化的H
2O和N
2。(1)反应原理如图1所示:
①已知:4NH
3(g)+5O
2(g)═ 4NO(g)+6H
2O(g)
△H
1= a kJ/mol
N
2(g)+ O
2(g)═ 2NO(g)
△H
2 = b kJ/mol
则NH
3与NO反应的热化学方程式为:
___________。
②图2是不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率,由图可知最佳的催化剂和相应的温度分别为:
___________。
③实验室进行模拟工业合成氨时,将2.5 mol N
2和3.5 mol H
2的混合气体通入某密闭反应器,在温度t℃、压强 p
0 pa
条件下进行反应。平衡时,测得容器内混合气体的物质的量为5.0 mol,则该温度下的平衡常数Kp =
___________ pa
-2.(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)
(2)空速代表单位时间内单位体积催化剂处理烟气量,即空速越大催化剂处理烟气量越大。在烟气温度为165℃时,空速对催化剂脱硝效率影响结果如图3所示。脱硝率随空速增大而减小的可能原因是
___________。
(3)氨氮比作为SCR脱硝反应重要参数之一,在反应过程中,其数值需要严格把控。若喷氨量不足,NO
x反应不完全,脱硝效率低;若喷氨量过剩,未反应的NH
3导致氨逃逸,将会增加运行成本,且引起二次污染。在空速为2000h
-1、烟气温度为165°C下,考察氨氮比对催化剂脱硝率的影响,由图4可知,氨氮最佳比为
___________。
(4)催化剂Mn的纯度对该脱硝反应具有决定性的影响。目前主要采用单膜双室电积工艺,在MnSO
4+(NH
4)
2SO
4电解液体系中电沉积金属锰,同时阳极联产MnO
2并富集回收硫酸。
①该电解装置中的交换膜为
___________交换膜 (选填“阳离子”或“阴离子”)
②阳极区的主要电极反应方程式为:
___________。