选择性催化还原法（Selective Catalytic Reduction，SCR）是指在催化剂的作用下，利用还原剂（如NH₃）“有选择性”地与烟气中的NOx反应并生成无毒无污染的N₂和H₂O。其原理首先由Engelhard公司发现并于1957年申请专利，后来日本在该国环保政策的驱动下，成功研制出了现今被广泛使用的V₂O₅/TiO₂催化剂，并分别在1977年和1979年在燃油和燃煤锅炉上成功投入商业运用。SCR技术对锅炉烟气NOx控制效果十分显著、技术较为成熟，目前已成为世界上应用最多、最有成效的一种烟气脱硝技术。

1 SCR法脱硝原理

在SCR脱硝过程中，通过加氨可以把NOx转化为空气中天然含有的氮气(N₂)和水(H₂O)，主要的化学反应如下：

4NO + 4NH₃ + O₂ → 4N₂ + 6H₂O                                                                      (6-1)

6NO + 4NH₃ → 5N₂ + 6H₂O                                                                       (6-2)

6NO₂ + 8NH₃ → 7N₂ + 12H₂O                                                                    (6-3)

2NO₂ + 4NH₃ + O₂ → 3N₂ + 6H₂O                                                             (6-4)

反应式(6-1)为主要化学反应。反应所需的NH₃/ NOx比为化学计量关系。在不添加催化剂的条件下，较理想的上述NOx还原反应为800℃~900℃，但是，这一温度范围“很狭窄”。当温度在1050℃~1200℃时，NH₃会氧化成NO，而且，NOx还原速度会很快降下来，当温度低于800℃时，反应速度很慢，此时需要添加催化剂，因此分为SCR工艺和SNCR工艺。

在选择性催化还原工艺中，催化剂安放在一个像固体反应器的箱体内。催化剂单元通常垂直布置，烟气由上向下流动。典型工艺布置和反应原理如图6-1所示。

图6-1  SCR烟气脱硝原理

SCR是目前世界上应用最多、最为成熟且最有成效的一种烟气脱硝技术。SCR技术具有以下明显的特点。

①NOx脱除效率高

据有关文献记载及工程实例监测数据，SCR法一般的NOx脱除效率可维持在70%-90%，一般的NOx出口浓度可降低至100mg/m³左右，是一种高效的烟气脱硝技术。

②二次污染小

SCR法的基本原理是用还原剂将NOx还原为无毒无污染的N₂和H₂O，整个工艺产生的二次污染物质很少。

③技术较成熟，应用广泛

SCR烟气脱硝技术已在发达国家得到较多应用。如德国，火力发电厂的烟气脱硝装置中SCR法大约占95％。在我国已建成或拟建的烟气脱硝工程中采用的也多是SCR法。

④投资费用高，运行成本高

以我国第一家采用SCR脱硝系统的火电厂—福建漳州后石电厂为例，该电厂600MW机组采用日立公司的SCR烟气脱硝技术，总投资约为1.5亿人民币。除了一次性投资外，SCR工艺的运行成本也很高，其主要表现在催化剂的更换费用高、还原剂（液氨、氨水、尿素等）消耗费用高等方面。

⑤影响因素多，关键技术难度大

在SCR脱硝工艺中，影响脱除效率的主要因素包括反应温度、反应时间、催化剂性能以及NH₃/NOx摩尔比等。如何使SCR系统处于最大脱除效率，实现各影响因素的最佳的工作状态是SCR技术的难度所在。