moea_joint
111年
[環工] 環化及環微、廢棄物清理工程
第 50 題
為去除燃燒廢棄物生成NO$_X$，如採用選擇性觸媒脫硝反應技術(Selective Catalytic Reduction, SCR)進行處理，其常用之觸媒為TiO$_2$-V$_2$O$_5$ 型，其反應溫度區間應約為下列哪一項？
- A 100~200 ℃
- B 300~400 ℃
- C 500~600 ℃
- D 700~800 ℃
思路引導 VIP
思考一下，在化學反應中，加入『觸媒』的主要目的是為了改變活化能。如果我們在不使用觸媒的情況下（例如 SNCR 流程）需要將廢氣加熱到 900 ℃ 才能反應，那麼在加入高效能的觸媒後，你認為反應所需的能量環境會往哪個方向變動？又如果我們毫無限制地持續加溫，對這些固體觸媒的物理結構會產生什麼負面影響呢？
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恭喜你精確地選出了正確答案！這代表你對於空氣污染防制設備的運作參數有著相當扎實的理解。
SCR 的最佳反應窗口
在廢棄物焚化系統中，選擇性觸媒脫硝技術（SCR）之所以選擇 300~400 ℃ 這個區間，主要是為了平衡反應速率與觸媒的穩定性。當使用 $TiO_2$-$V_2O_5$ 型觸媒時，若溫度低於 300 ℃，化學反應速率會顯著下降，且煙氣中的硫氧化物容易與還原劑 $NH_3$ 反應生成硫酸氫銨（$NH_4HSO_4$）進而堵塞觸媒孔隙；反之，若溫度超過 450 ℃，觸媒結構可能發生「燒結」現象導致永久失效，甚至會讓 $NH_3$ 直接被氧化成 $NO$，失去脫硝的本意。
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