محفزات نزع النتروجين هي الجزء الأساسي من تقنية الاختزال الانتقائي الانتقائي وتحدد كفاءة نزع النتروجين والاقتصاد في نظام الاختزال الحفزي الانتقائي ، حيث تمثل تكاليف البناء أكثر من 20٪ من تكلفة مشاريع نزع النتروجين من غاز المداخن وتكاليف التشغيل التي تمثل أكثر من 30٪. في السنوات الأخيرة ، واصلت البلدان المتقدمة مثل الولايات المتحدة واليابان وألمانيا استثمار كميات كبيرة من الموارد البشرية والمادية والمالية في البحث والتطوير لمحفزات نزع النتروجين عالية الكفاءة ومنخفضة التكلفة ، مع التركيز على حماية الملكية الفكرية الحقوق في عملية براءات الاختراع المحفز ونقل التكنولوجيا وترخيص الإنتاج.

كانت المحفزات الأولية عبارة عن محفزات ذات قاعدة معدنية مثل Pt-Rh و Pt ، مع خزفيات متجانسة مثل الألومينا كحامل ، والتي تتميز بخصائص النشاط الأعلى ودرجة حرارة التفاعل المنخفضة ، لكن السعر الباهظ حد من تطبيقها في محطات توليد الطاقة.

لذلك ، منذ أواخر الستينيات ، طورت ثلاث شركات يابانية ، هيتاشي وميتسوبيشي وتاكيدا كيميكال ، محفزات قائمة على TiO2 من خلال البحث والتطوير المستمر واستبدلت بالتدريج محفزات سلسلة Pt-Rh و Pt. يتكون تكوين هذا النوع من المحفز بشكل أساسي من أكاسيد معدنية مثل V2O5 (WO3) ، Fe2O3 ، CuO ، CrOx ، MnOx ، MgO ، MoO3 ، NiO أو خليط يلعب دورًا مشتركًا ، عادةً مع TiO2 ، Al2O3 ، ZrO2 ، SiO2 ، والكربون المنشط (AC) ، وما إلى ذلك كحامل ، وعامل الاختزال مثل الأمونيا السائلة أو اليوريا في نظام الاختزال الانتقائي الانتقائي لتقليله ، وهو الآن المحفز الرئيسي لتطبيقات نزع النتروجين SCR في محطات توليد الطاقة.

هناك ثلاثة أنواع من المحفزات: الصفيحة ، قرص العسل ، والصفيحة المموجة. تتمتع جميع أنواع المحفزات الثلاثة بسجل حافل في مجال الاختزال الحفزي الانتقائي الذي يعمل بالفحم ، حيث تكون أنواع الألواح وأقراص العسل أكثر شيوعًا ونوع الألواح المموجة أقل شيوعًا.

تصميم المحفز هو اختيار محفز بمنطقة تفاعل معينة لتلبية متطلبات التصميم لأداء الاختزال الحفزي الانتقائي الأساسي مثل كفاءة نزع النتروجين ومعدل هروب الأمونيا في ظل ظروف تدفق غاز المداخن ودرجة الحرارة والضغط والتركيب عند مخرج مقتصد الفحم. إن أدائها في مكافحة الحجب والتآكل هو المفتاح لضمان التشغيل الآمن والمستقر على المدى الطويل لمعدات SCR في بيئة ذات ظروف رماد متغيرة.

فيما يتعلق بمكافحة انسداد الرماد ، بالنسبة لمقطع عرضي معين للمفاعل ، يكون لمحفز اللوحة أكبر مساحة تدفق عبر نفس خطوة المحفز ، بشكل عام أعلى من 85٪ ، ومحفز قرص العسل في المرتبة الثانية مع منطقة تدفق بشكل عام حوالي 80٪ ومحفز اللوح المموج له مساحة تدفق مماثلة لمحفز قرص العسل. في ظل نفس ظروف التصميم ، يمكن أن يكون لمحفز قرص العسل المختار بشكل صحيح مع درجة كبيرة تأثير مضاد للانسداد قريب من تأثير محفز اللوحة. من حيث الهيكل ، فإن محفز الصفيحة يحتوي على أقل عدد من زوايا الجدار وأكبر مساحة دوران ، مما يجعله أقل احتمالًا لمنع الرماد ؛ محفز قرص العسل لديه متوسط ​​مساحة دوران ، لكن زوايا جدار كل محفز تكون عند زوايا قائمة 90 درجة ، مما يمكن أن يتسبب في سد الرماد وانسداده في ظروف غازات المداخن المعاكسة ؛