SCR反应器入口速度与氨分布不均匀性对脱硝性能的影响

实际的SCR催化剂单通道如图1所示，是一方形通道。

图1SCR单孔道模型示意图

反应气体进入通道后，其脱硝过程是由流动、传质与反应共同组成的，在通道内的传质既包括伴随流体流动引起的反应气体输运，也包括因浓度梯度引起的反应气体扩散，反应气体输运到壁面后，通过在多孔壁内的扩散到达催化剂内表面发生反应[15]。反应放热与向外界传递的热损失小，忽略其对气体温度的影响，认为脱硝过程是在恒温下进行的。方形催化剂孔道内的流动和反应过程为稳态，各反应气体的分布可采用流动输运与分子扩散组成的质量守恒方程描述：

主流道内的气体流动到壁面处发生SCR反应。由于实际催化剂孔道壁为多孔介质，进入多孔介质内的气体会在孔隙间扩散到内表面发生反应。因此，催化剂多孔壁单位壁面面积上的组分i反应速率为

方形催化剂孔道壁面有一定厚度，可以视为薄片催化剂，薄片催化剂上进行不可逆反应的有效因子为

在单位面积壁面上组分i的反应速率应和其从主流气体传质到壁面的通量相等，因此，方形孔道壁面的边界为

式中d为方形孔道的边长，m。

考虑到孔道的长度远大于其截面尺寸，流体的横向流动可忽略，因而可建立孔道轴线上的边界条件为

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