纳米钛白粉表面修饰及其制备平板式SCR纳米脱硝催化剂可行性研究报告
XX市工业科学设计研究院有限公司
目录
第一章项目总论 (1)
1.1项目概况 (1)
1.1.1 项目名称 (1)
1.1.2 项目承办单位 (1)
1.1.3 项目主管部门 (1)
1.1.4 项目拟建地区、地点 (1)
1.1.5 承担可行性研究工作的单位 (1)
1.1.6 研究工作依据 (1)
1.1.7 研究工作概况 (1)
1.2可行性研究结论 (3)
1.2.1 市场预测和项目规模 (3)
1.2.2 原材料、燃料和动力供应 (4)
1.2.3 厂址 (4)
1.2.4 项目工程技术方案 (4)
1.2.5 环境保护 (4)
1.2.6 劳动安全与工业卫生 (5)
1.2.7 公司组织及劳动定员 (6)
1.2.8 项目建设进度 (6)
1.3主要技术经济指标 (8)
第二章项目背景及发展概况 (9)
2.1项目提出的背景 (9)
2.1.1 国家或行业发展规划 (9)
2.1.2 项目发起人和发起缘由 (11)
2.2项目概况 (11)
2.2.1 项目实施意义 (11)
2.2.2 国内外现状 (12)
2.2.3 项目现有基础 (12)
2.2.4 主要研究内容和创新点 (13)
2.2.5 预期成果 (14)
2.3投资的必要性 (14)
第三章市场分析与建设规模 (16)
3.1市场调查 (16)
3.1.1 拟建项目产出物用途调查 (16)
3.1.2 产品现有生产能力调查 (16)
3.1.3 产品产量调查 (17)
3.1.4 代替产品调查 (19)
3.1.5 国外市场调查 (20)
3.2市场预测 (21)
3.2.1 国内市场竞争力分析 (21)
3.2.2 国内市场预测 (23)
3.3市场推销战略 (27)
3.4产品方案和建设规模 (28)
3.4.1 产品方案 (28)
3.4.2 建设规模 (28)
3.5产品销售收入预测 (28)
第四章项目技术方案 (30)
4.1生产技术方案 (30)
4.1.1 生产方法 (30)
4.1.2 技术参数和工艺流程 (31)
4.1.3 主要工艺设备选择 (32)
4.1.4 主要原材料、燃料、动力消耗指标 (34)
4.2总平面布置 (35)
第五章环境保护 (36)
5.1环境保护设计依据 (36)
5.2工程概况 (36)
5.3对周围环境的主要影响 (36)
5.4采取的主要污染防治措施 (36)
5.4.1施工期环保措施 (36)
5.4.2营运期环保措施 (37)
5.5厂区绿化 (38)
第六章劳动安全与工业卫生 (39)
6.1编制依据 (39)
6.2劳动安全 (39)
6.2.1生产、运行过程中产生或存在的劳动安全危害因素 (39)
6.2.2采取的劳动安全防护措施 (39)
6.3职业卫生 (40)
6.3.1生产、运行过程中产生或存在的职业病危害因素 (40)
6.4.2采取的职业病危害防护措施 (40)
第七章公司组织和劳动定员 (42)
7.1企业组织形式 (42)
7.2人员结构 (43)
第八章项目实施进度安排 (45)
第九章投资估算与资金筹措 (48)
9.1投资估算 (48)
9.1.1 项目投资 (48)
9.1.2 生产成本及费用 (49)
9.2资金筹措 (53)
第十章财务、经济和社会效益评价 (54)
10.1财务评价 (54)
10.2社会效益评价 (55)
第十一章可行性研究结论 (56)
第一章项目总论
1.1 项目概况
1.1.1 项目名称
XXXX环保科技有限公司年产5000立方米脱硝催化剂生产线建设项目
1.1.2 项目承办单位
XXXX环保科技有限公司法定代表人：
1.1.3 项目主管部门
XXXX经济技术开发区管理委员会
1.1.4 项目拟建地区、地点
项目拟建在XXXX工业区XX支路
1.1.5 承担可行性研究工作的单位
XX市工业科学设计研究院有限公司
1.1.6 研究工作依据
◆《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）
◆《投资项目可行性研究指南》
◆国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要
◆《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）
1.1.7 研究工作概况
2011年7月29日，环境保护部正式发布《火电厂大气污染物排放标准》，该标准从2012年开始实施，其中，从2012年1月1日开始，所有新建火力发电锅炉氮氧化物排放量要低于100 mg/m3；从2014年7月1日开始，重点地区所有火力发电锅炉氮氧化物排放量要低于100 mg/m3，（重点地区：京津冀、长三角和珠三角地区；在辽东中部、山东半岛、武汉及其周边、长株潭、成渝、台湾海峡西岸等），而非重点地区2003年以前投产的机组低于200 mg/m3。随着新标准的实施，国内对脱硝催化剂的需求量也逐渐增加，但是我国烟气脱硝技术的研究开展得相对较晚，目前已建或拟建的脱硝工程几乎均以购买欧美和日本技术使
用权为主，部分环保企业通过自主开发或引进消化吸收的方式也掌握了一定的烟气脱硝技术，但核心技术（特别是催化剂）仍未实现国产化；而引进技术存在技术使用费高、难以掌握核心技术、可升级性差等突出难题，不适于我国国情。
XXXX环保科技有限公司瞄准该技术发展前沿，向华北电力大学苏州研究院引进纳米钛白粉技术，并通过表面修饰与活性组分负载，用于制备平板式SCR 纳米脱硝催化剂。该催化剂具有催化活性高、温度窗口宽、耐飞灰磨蚀等特点特别适用于我国燃煤电站的烟气脱硝工程，在国内具有相当的竞争优势，授权使用发明专利7项，正在开展大规模商业推广应用，为我国烟气脱硝行业的发展提供重要的技术保障。
（1）技术方案的优选原则
SCR脱硝技术具有独特的优势（即脱硝效率较高），该技术的核心是催化剂的研发。该研究在国外己经发展到比较成熟的阶段，SCR脱硝催化剂的生产已经商业化，其中规模较大的脱硝催化剂生产厂家主要有：美国Cormetech、日本BHK、德国KWH、丹麦Topsoe、日本Sakai、英国的庄信万丰（Johnson Matthey）、德国的Argillon（原西门子公司）、美国的安格（Engelhard）公司等。当前，成熟的催化剂形式有蜂窝式、波纹式和平板式。绝大部分生产厂家是以蜂窝式脱硝催化剂和波纹平板式脱硝催化剂为主，生产平板式脱硝催化剂的只有日立和Argillon公司两家。从催化活性来看，三种形式的催化剂活性相当。但其结构的不同对催化剂性能及应用影响较大。波纹平板式催化剂虽比表面积大但重量轻，不能与其他催化剂兼容，限制了其应用，一般用于低灰的燃气电站。市场上主要是平板式催化剂和蜂窝式催化剂。平板式催化剂在燃煤电站的高尘布置条件下具有很强的防堵灰、耐磨损和抗中毒的性能，在极高尘烟气条件下平板式催化剂所需体积甚至比蜂窝式催化剂小，有助于降低投资资本。中国火力发电主要是以燃煤电厂为主，所以中国燃煤电厂很少使用波纹平板式催化剂，主要采用蜂窝式和平板式催化剂，但平板式催化剂的竞争优势更强，全球范围内虽然只有两家平板式催化剂的生产商，二市场份额却接近一半，市场潜力巨大。
（2）厂址选择
根据实地考察和对投资环境的了解，厂址定于XXXX经济技术开发区。（3）专利情况
目前华北电力大学已授权本公司使用发明专利如下：
◆发明：基于硫酸根促进的TiO2载体的SCR烟气脱硝催化剂及制备方法.
申请号：201110158202.5，申请公布号：CN102259009A.
◆发明：基于介孔TiO2载体的SCR烟气脱硝催化剂及制备方法.申请号：
201110158203.X，申请公布号：CN102274723A.
◆发明：基于TiO2-SnO2复合载体的SCR烟气脱硝催化剂及制备方法. 申
请号：201110158201.0，申请公布号：CN102205240A.
◆发明：基于TiO2-ZrO2复合载体的SCR烟气脱硝催化剂及制备方法. 申
请号：201110158422.8，申请公布号：CN1022667761A.
◆发明：MnO2-TiO2石墨烯-多孔无机陶瓷膜低温催化脱硝自清理材料及其
制备方法. 申请号：201210211629.1，申请公布号：CN102728347A.
◆发明：MnO2-TiO2石墨烯-多孔无机陶瓷膜低温脱硝催化剂及其制备方法.
申请号：201210212988.9，申请公布号：CN102728348A.
◆发明：MnO2-TiO2碳纳米管-多孔无机陶瓷膜低温脱催化脱硝自清理材料
及其制备方法. 申请号：201210210036.3，申请公布号：CN102728346A. （4）工作的准备及进展
目前，本公司已获得华北电力大学苏州研究院技术授权。项目备案手续已办理，节能评估报道已由节能主管部门审查通过。
1.2 可行性研究结论
1.2.1 市场预测和项目规模
（1）市场需求量简要分析
从2011年~2020年的这20年期间，火电行业催化剂需求量逐年增加，2020年催化剂需求量达到顶峰，可达159468m3，从2021年开始，由于假设不再新建火电机组，每年所需催化剂用量为各火电机组催化剂更换量，平均每年需求量可达110535m3。20年内催化剂需求总量为2273620m3，平均每年市场容量可达11.37万m3左右。
（2）项目规模、年产量及销售量
产品生产周期为3个月，一条稳定的生产线每三个月产量为625m3，年产量为2500m3。
2013年新建一条生产线，2014上半年年投入使用，半年产量1250m3，销售1250m3。
2014年下半年新建一条生产线，2015年上半年投入使用，半年产量1250m3，已有生产线全年产量2500m3，全年共计生产3750m3，销售量为37500m3。
2016开始，2条生产线同时生产，年产量5000m3，销售量为5000m3。
1.2.2 原材料、燃料和动力供应
本项目每生产1m3 平板式SCR纳米脱硝催化剂所需的V2O5/TiO2体系纳米塑型膏体142.8kg，能耗0.12tce/m3，用水量0.08t。
1.2.3 厂址
根据实地考察和对XXXX经济技术开发区的投资环境的了解，本项目建设地点定于XX市XX经济技术开发区，为XX工业区XX路XX三原重工业机械有限公司的厂房。XXXX环保科技有限公司与XX三原重工业机械有限公司签订房屋租赁合同，租赁三原重工公司的部分厂房作为XX环保的厂区建设本项目，面积约9000平方米。XX经济技术开发区位于XX市区北郊，沪杭甬高速公路XX出入口处，东接宁波（约为100公里），西邻杭州（约为50公里），距上海230公里。
1.2.4 项目工程技术方案
采用不锈钢网板作为支撑单体，把调配好的膏状纳米催化剂使用加压涂覆工艺压制在不锈钢网板上，经压褶、剪切、烘干成型后组装煅烧，煅烧后组装为脱硝催化剂模块。压制时保持断面成型为平行褶皱板结构。
1.2.5 环境保护
（1）设计依据
（1）《环境空气质量标准》（GB3095-1996）中二级标准
（2）《地下水质量标准》GB/T14848-93中Ⅲ类标准
（3）《城市区域环境噪声标准》（GB3096-93）中II类标准
（4）《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）
（5）《污水综合排放标准》（GB8978-996）一级标准
（6）《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-2008）中Ⅲ类标准
（7）《工业企业噪声控制设计规范》（GBJ87-85）
（8）《城镇污水再生利用城市杂用水水质标准》（GB/T18920-2002）（2）工程概况
本项目为平板式SCR纳米脱硝催化剂生产项目，建设规模为2条年产量为2500m3平板式纳米脱硝催化剂生产线。本项目以不锈钢网板为基材，纳米钛白粉为主料。各种污染物排放量均较少，本工程属环保项目。本项目拟选厂址位于XXXX经济技术开发区。
（3）本项目对周围环境的主要影响
项目施工期有噪声、粉尘、建筑垃圾及施工人员生活污水产生。项目营运期对环境的影响主要为项目各工序产生的废气、废水和噪声对当地环境的影响。
1.2.6 劳动安全与工业卫生
（1）编制依据
（1）原劳动部令第3号《建设项目(工程)劳动安全卫生监察规定》
（2）《采暖通风与空气调节设计规范》(GBJl9-2001)
（3）《建筑设计防火规范》(GBJl6-1987)(2001修订版)
（4）《生产设备安全卫生设计总则》(GB5083-1999)
（5）《工业企业设计卫生标准》(TJ36-79)
（6）《职业性接触毒物危害程度分级》(GB5044-85)
（7）《爆炸和火灾危险环境电力装置设计》规范(GB50058-92)
（8）《小型工业企业建厂劳动卫生基本技术条件》(GB16910-1997)
（2）劳动安全
工程采用先进技术工艺、自动化程度高、技术密集、设备装置仪表多、布置集中紧凑的生产线。主要生产工艺系统有开卷机、网板清洗装置、校平机、和料机、布料机、辊压干燥装置、剪切装置、压褶装置、焙烧炉、集成装箱系统。
主厂房内安装有大量焙烧炉及表干加热装置，须防烫伤和采取保温措施。由于主厂房内有大量的转动机械，须防止机械伤害和机械噪声。对生产中使用的碱性化学药品，须有防毒、防腐蚀的措施。
（3）职业卫生
在生产、运行过程中产生或存在的职业病危害因素主要有原料粉尘有害物质；噪声、高温及热辐射等。
1.2.7 公司组织及劳动定员
（1）公司组织
公司设：董事会、总经理。公司实行董事会领导下的总经理负责制。董事会负责决定公司大事，总经理负责管理和经营公司。主要技术工人公司自己培养，了解职工的底细，防止跳槽带走技术资料和客户资料。以专利申请确定知识产权：职务成果，公司占100%，在职期间利用公司资源获得的个人成果，公司占60-80%。
（2）人员结构
本次项目劳动定员70人，具体人员安排见表1-1。
表1-1 劳动定员表
1.2.8 项目建设进度
燃煤电站SCR平板式纳米脱硝催化剂可行性研究报告
表1-2 项目建设进度表
7
1.3 主要技术经济指标
表1-3 主要技术经济指标表
第二章项目背景及发展概况
2.1 项目提出的背景
2.1.1 国家或行业发展规划
2011年1月14日，环保部就《火电厂大气污染物排放标准》（二次征求意见稿）发布征求意见函；2011年7月29日，环保部正式发布《火电厂大气污染物排放标准》。新标准大幅度提升了污染物排放标准。该标准计划从2012年开始实施，其中，从2012年1月1日开始，所有新建火电机组氮氧化物排放量要低于100 mg/m3（标态，6%O2）；从2014年1月1日开始，重点地区所有火电投运机组氮氧化物排放量要低于100 mg/m3（标态，6%O2），而非重点地区2003年以前投产的机组低于200 mg/m3（标态，6%O2）。此外，规定在国土开发密度较高，环境承载能力开始减弱，或大气环境容量较小、生态环境脆弱，容易发生严重大气环境污染问题而需要严格控制大气污染物排放的地区（具体地域范围、实施时间由国务院环境保护行政主管部门规定），燃煤锅炉一律执行100 mg/m3（标态，6%O2）氮氧化物特别排放限值。表2-1给出了火电厂大气污染物排放标准（GB13223-2011）中氮氧化物排放限值
表2-1 火电厂大气污染物排放标准（GB13223-2011）中氮氧化物排放限值
国家环境保护部颁布了《火电厂氮氧化物防治技术政策》，明确在“十二五”期间将全力推进我国NOx的防治工作。控制重点是长江三角洲、珠江三角洲和京津冀地区以及各省会城市的200MW 及以上燃煤发电和热电联产机组的氮氧化物排放，同时鼓励上述地区对200MW 以下和其它地区的燃煤发电和热电联产机组的氮氧化物排放控制。
环境保护部办公厅函[2009]247号《2009-2010年全国污染防治工作要点》第三部分第（九）条要求：全面开展氮氧化物污染防治。以火电行业为重点，开展
工业氮氧化物污染防治。做好京津冀地区大气污染防治，推动长三角、珠三角地区建立大气污染联防联控机制，并以火电行业为重点，开展工业氮氧化物污染防治。在京津冀、长三角和珠三角地区，新建火电厂必须同步建设脱硝装置，2015 年年底前，现役机组全部完成脱硝改造。
国务院办公厅转发环境保护部等部门函：国办发[2010]33号《关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量指导意见的通知》提出积极推进重点区域（京津冀、长三角和珠三角地区；在辽宁中部、山东半岛、武汉及其周边、长株潭、成渝、台湾海峡西岸等）的大气污染联防联控工作，建立氮氧化物排放总量控制制度。新建、扩建、改建火电厂应根据排放标准和建设项目环境影响报告书批复要求建设烟气脱硝设施，重点区域内的火电厂应在“十二五”期间全部安装脱硝设施，其他区域的火电厂应预留烟气脱硝设施空间。
根据国务院国有资产监督管理委员会2011年5月10日的《关于征求中央企业十二五节能减排目标分解方案意见的函》中规定：与2010年相比，到2015年中央企业整体上氮氧化物排放总量下降12%。
《关于征求<“十二五”主要污染物总量削减目标责任书>意见的函》（环办函[2011]796号）要求“单机容量30万千瓦及以上、东部地区及其他省会城市20万千瓦级以上的现役燃煤机组2014年底前全部实行烟气脱硝改造”。
发展改革委2011年11月30日宣布，为了提高火电企业脱硝的积极性，对安装并正常运行脱硝装置的燃煤电厂，每千瓦时加价0.8分钱，以弥补脱硝成本增支。近期，有消息称，国家发改委委托中电联等单位研究起草的火电烟气脱硝电价补贴政策方案正在制定中，有望年内出台。根据初步方案，“十二五”期间火电烟气脱硝电价或享受每度补贴0.012元的优惠。分析人士认为，优惠政策出台可以在一定程度上调动火电企业脱硝的积极性。
作为补偿治理成本的重要手段，现行国务院令字第369号《排污费征收标准管理办法》执行NOx“零排放”收费政策，按0.60元/污染当量收费，江苏（苏价费[2007]206号，财综[2007]40号）、安徽（皖价费[2008]111号）、山西（晋价行字[2008]66号）、广东（粤价[2010]48号）等省相继出台了提高排污费征收标准的通知，从发展趋势看，国内NOx 排放收费标准会逐步提高。
新标准施行以后，根据环保部的预测，到2015年需要新增烟气脱硝容量8.17亿千瓦，共需脱硝投资1950亿元，到2020 年，需要新增烟气脱硝容量10.66 亿
千瓦，共需脱硝投资2328亿元，而催化剂的成本占整个脱硝装置投资的30%~40%。
2.1.2 项目发起人和发起缘由
项目发起人：XXXX环保科技有限公司凌智潮
发起缘由：我国烟气脱硝技术的研究开展得相对较晚，目前已建或拟建的脱硝工程几乎均以购买欧美和日本技术使用权为主，部分环保企业通过自主开发或引进消化吸收的方式也掌握了一定的烟气脱硝技术，但核心技术（特别是催化剂）仍未实现国产化；引进技术存在技术使用费高、难以掌握核心技术、可升级性差等突出难题，不适用于我国国情。
XXXX环保科技有限公司瞄准该技术发展前沿，向华北电力大学苏州研究院引进纳米钛白粉技术，该技术通过表面修饰与活性组分负载，用于制备平板式SCR纳米脱硝催化剂。该催化剂具有催化活性高、温度窗口宽、耐飞灰磨蚀等特点特别适用于我国燃煤电站的烟气脱硝工程，在国内具有相当的竞争优势，目前获得授权使用发明专利7项，为我国烟气脱硝行业的发展提供重要的技术保障。
2.2 项目概况
2.2.1 项目实施意义
2012年1月1日起，我国开始实行新的《火电厂大气污染物排放标准》，该标准严格限制了氮氧化物的排放量（100 mg/m3），因此我国绝大部分火电厂都将实行烟气脱硝改造。
我国烟气脱硝技术的研究开展相对较晚，目前已建或拟建的脱硝工程以购买欧美和日本技术使用权为主，部分环保企业通过自主开发或消化吸收的方式也掌握了一定的烟气脱硝技术，但核心技术（特别是催化剂）仍未实现产业化。
XXXX环保科技有限公司瞄准该技术发展前沿，向华北电力大学苏州研究院引进纳米钛白粉技术，该技术通过表面修饰与活性组分负载，用于制备平板式SCR纳米脱硝催化剂。该催化剂特别适用于我国燃煤电站的烟气脱硝工程，在国内具有相当的竞争优势，将为我国烟气脱硝行业的发展提供重要的技术保障。
2.2.2 国内外现状
在全球电力行业SCR脱硝业绩中，蜂窝式催化剂优势明显，占总业绩的60%左右，平板式和波纹平板式催化剂分别占28.8%和11.3%；在燃煤电厂应用领域，由于波纹平板式催化剂的特殊结构，其抗飞灰磨损和堵塞的性能较差，在燃煤电厂中应用较少，只占4%，而蜂窝式催化剂和平板式催化剂市场份额相当，分别占49%和47%，说明两者都是燃煤电厂中脱硝催化剂的主流。
平板式催化剂使用不锈钢筛网板作为支撑，具有抗灰堵、阻力小和机械强度大等优点，在国外燃煤电厂中的应用业绩甚至超过蜂窝式催化剂；但在中国，由于本土脱硝催化剂厂商均为蜂窝式催化剂厂商，故蜂窝式催化剂在国内燃煤电厂市场份额优势明显，但平板式催化剂市场潜力巨大。
2.2.3 项目现有基础
XXXX环保科技有限公司瞄准该技术发展前沿，向华北电力大学苏州研究院引进纳米钛白粉技术，该技术围绕着烟气脱硝的核心技术——催化剂，针对自行研发的纳米钛白粉，开展结构改性、表面修饰、活性组分负载、压制成型等研究工作，研制出了具有自主知识产权的SCR脱硝催化剂——平板式SCR纳米脱硝催化剂，产品结构示意图如图2-1所示。
图2-1 平板式SCR纳米脱硝催化剂结构示意图
目前已掌握的关键技术以及所开发的产品主要如下：
（1）纳米钛白粉的结构改性与表面修饰技术（获得适用于制备纳米脱硝催化剂的载体）；
（2）改性纳米钛白粉的钒钛体系活性组分负载技术（获得高活性的纳米脱硝催化剂的活性成分）；
（3）钒钛体系纳米脱硝催化剂的成型技术（获得平板式SCR纳米脱硝催化剂）；
（4）平板式SCR纳米脱硝催化剂的成套连续生产工艺（实现催化剂的连续生产）；
（5）平板式SCR纳米脱硝催化剂的性能评价技术（包括催化剂的催化脱硝活性、机械性能评价、使用寿命评价等）；
（6）平板式SCR纳米脱硝催化剂的成套生产线（实现催化剂连续生产设备的国产化）。
2.2.4 主要研究内容和创新点
本项目主要引进华北电力大学苏州研究院纳米钛白粉技术，该技术基于华北电力大学苏州研究院已自主研发的纳米钛白粉的表面修饰技术及其用于制备平板式SCR纳米脱硝催化剂的关键技术，主要技术内容如下：
（1）纳米钛白粉表面修饰与活性组分负载工艺优化
针对火电厂烟气脱硝的技术需求，完善现已开发的纳米钛白粉制备、结构改性、表面修饰以及活性组分负载等关键技术，掌握基于纳米钛白粉的钒钛体系催化剂活性成分的最佳制备工艺。
（2）纳米脱硝催化剂成型工艺优化
针对火电厂烟气脱硝催化剂的使用需求，完善现已开发的催化剂成型添加剂以及成型工艺；在此基础上，完善已有的中试系统，并优化系统集成设计方法，形成平板式SCR纳米脱硝催化剂的连续生产工艺。
（3）工业示范生产线建设
基于中试系统的研制，建立年产1万m3的平板式SCR纳米脱硝催化剂的工业示范生产线，实现纳米催化剂的连续化工业生产。
本项目研究的主要创新点如下：
（1）纳米钛白粉的表面修饰技术，获得适用于烟气脱硝的催化剂载体，提高催化剂活性与使用寿命；
（2）纳米钛白粉的活性组分负载技术，获得高活性的纳米脱硝催化剂；
（3）平板式纳米催化剂的连续生产技术，获得机械性能高、耐磨损、适用于高尘烟气的平板式SCR纳米脱硝催化剂。
2.2.5 预期成果
（1）产业核心关键技术：纳米钛白粉的表面修饰技术及其用于制备平板式SCR纳米脱硝催化剂的关键技术与连续生产工艺；
（2）重大目标产品：平板式SCR纳米脱硝催化剂、催化剂连续生产装置；
（3）专利：申请国家发明专利3项以上；
（4）产业规模：形成年产催化剂5000m3的生产线；
（5）经济效益：预计产值1.5亿元/年；
（6）社会效益：形成纳米钛白粉表面修饰技术及其用于制备SCR平板式脱硝催化剂的连续生产工艺与成套设备，服务于我国烟气脱硝行业。
2.3 投资的必要性
SCR催化剂主要有蜂窝式、平板式、波纹平板式三种，三种形式的催化剂的主要成份与催化反应原理是相同的，只是结构形式的差别。从催化活性来看，三种形式的催化剂活性相当。但其结构的不同对催化剂性能及应用影响较大。波纹平板式催化剂虽比表面积大但重量轻，不能与其他催化剂兼容，限制了其应用，一般用于低灰的燃气电站。市场上主要是平板式催化剂和蜂窝式催化剂。平板式催化剂在燃煤电站的高尘布置条件下具有很强的防堵灰、耐磨损和抗中毒的性能，在极高尘烟气条件下平板式催化剂所需体积甚至比蜂窝式催化剂小，有助于降低投资资本。中国火力发电主要是以燃煤电厂为主，所以中国燃煤电厂很少使用波纹平板式催化剂，主要采用蜂窝式和平板式催化剂，但平板式催化剂的竞争优势更强，全球范围内虽然只有两家平板式催化剂的生产商，二市场份额却接近一半，市场潜力巨大。华北电力大学苏州研究院围绕着烟气脱硝的核心技术——催化剂，针对自行研发的纳米钛白粉，开展结构改性、表面修饰、活性组分负载、压制成型等研究工作，研制的平板式SCR纳米脱硝催化剂具有以下优势：
1)以纳米钛白粉为载体，制备获得V2O5-WO3/TiO2活性纳米成分，具有
比表面积大、催化活性高等优点；
2)机械强度高、耐磨损性能好；
3)核心强度不会象陶瓷材料或纸质材料受到水分影响而下降；通过再生工
艺能够维持更长的使用寿命；
4)在再生过程中最不容易受到破坏；
5)可以更换损坏的单板，而不是大片更换；
6)可以拆除成单板或者整体进行处理，可将其中的飞灰和积尘彻底清除。
第三章市场分析与建设规模
3.1 市场调查
3.1.1 拟建项目产出物用途调查
本产品主要用于燃煤发电厂，因为平板式SCR纳米脱硝催化剂具有其他两个催化剂不具有的优势，进入市场后可能会部分取代蜂窝式脱硝催化剂。
3.1.2 产品现有生产能力调查
在燃煤电厂中，蜂窝式和平板式催化剂均有较好的适应性，技术成熟可靠，应用业绩丰富，是主流的脱硝催化剂类型。
虽然脱硝催化剂生产厂家众多，目前累计的产能已经达到65500m3/年，除了庄信万丰雅佶隆有10000m3/年的产能是平板式催化剂，其余均为蜂窝式催化剂。
造成这种现象的原因是因为蜂窝式催化剂厂商众多，国内蜂窝式催化剂厂商在引进技术时均重点考虑过平板式催化剂，但是由于全球平板式催化剂只有2个生产厂家—日立BHK和庄信万丰雅佶隆，两家企业均不愿意进行技术转让，所有只有退而求其次选择蜂窝式催化剂。目前市场方面国内催化剂产品具有更多的市场优势和价格优势，造成平板式催化剂的市场份额不断下降。但是平板式催化剂产品自身在燃煤电厂应用中具有相当的优势，是一种适合中国燃煤高灰烟气条件的脱硝催化剂类型。
中国市场SCR脱硝催化剂供应商包括具有丰富经验的国际供应商，也包括后来居上的国内供应商。在SCR市场启动初期，全部采用国外进口催化剂，随着国内脱硝催化剂市场的启动，更多的国内厂商或引进技术或所谓自主开发介入SCR催化剂的生产。进入领域的厂家包括东方凯特瑞、国电龙源、重庆远达、华电华拓、庄信万丰雅佶隆、福建大拇指、河北中天、山东三融、温州瑞基、河北晶锐等，另外计划上马的还有大唐高淳、江苏宜刚、江阴临港（待确定）等。
这些厂家按照类别可以划分为以下几类：
1、锅炉制造厂直属脱硝催化剂厂——东方凯特瑞：位于成都，拥有东方锅
炉厂的直接订单，市场有一定的保障，目前产能为15000m3/年，生产蜂
窝式催化剂，直接引进德国KWH的全套的技术和设备，是国内第一家
脱硝催化剂生产制造厂商，中国市场份额处于第一位；
2、电力集团下属公司脱硝催化剂厂——国电龙源、重庆远达和青岛华拓：
国电龙源所属集团为国电集团，位于江苏无锡，一期引进的是日本CCIC
蜂窝式催化剂技术，产能3000m3/年，二期为自主开发技术，产能5000m3/
年，三期计划增长4000 m3/年；重庆远达所属集团为中电投集团，位于
重庆南岸区茶园经开区，引进的美国CORMETECH蜂窝式催化剂生产
技术，产能10000m3/年；青岛华拓为华电国际下属公司，位于山东省青
岛市，一期产能3000m3/年，引进韩国SK技术，后被华电工程收购，引
进COMETECH技术，扩产至6000m3/年；大唐收购庄信万丰雅佶隆位
于上海松江的生产基地（将迁至南京），产能10000m3/年；苏州热工院
有意收购位于河北涿州河北中天，产能3000m3/年，据说引进BASF技
术；XX能源引进CORMETECH技术建立6000m3/年的生产线；
3、民营企业引进技术：福建大拇指位于福州市，引进日本CCIC技术，产
能6000m3/年，未取得市场业绩；山东三融（三力）位于山东冠县，产
能8000m3/年，引进日本CCIC技术，在建，未投产；
4、外资企业直接投资建厂：巴布考克日立环保设备有限公司位于杭州余杭，
生产平板式脱硝催化剂，产能10000m3/年；
5、民营企业自主开发技术：温州瑞基产能6000m3/年，已开拓市场取得一
定的业绩；河北晶锐与清华大学合作，产能3000m3/年，未取得市场业
绩；江苏万德12000m3/年；江苏宜刚5000m3/年；天河保定3000m3/年；
无锡华光3000m3/年；XX科得力3000m3/年；上海瀚昱环保3000m3/年。
3.1.3 产品产量调查
中国市场脱硝催化剂厂商众多，据统计全球脱硝催化剂的总产能已经达到213000m3/年，中国的产能也已经达到124000m3/年，而且还有众多的国内厂商计划介入脱硝催化剂领域，可以预见国内脱硝催化剂市场的竞争将是非常激烈的。
国内已有18家企业从事脱硝催化剂的生产，产能高达12.2万m3/年，其中平板式催化剂为2万m3/年，蜂窝式高达10.2万/m3年。
即使根据每年催化剂需求量10万m3/年计算，平板式市场份额按保守的35%测算，平板式催化剂的需求量为3.5万，蜂窝式为6.5万，所以蜂窝式催化剂国内产能已经供大于求，而平板式催化剂属于供不应求。表3-1给出了全球脱硝催
scr脱硝催化剂介绍[整理版] SCR脱硝催化剂介绍 1(催化剂的化学组成 商业SCR催化剂活性组分为VO，载体为锐钛矿型的TiO，252WO或MoO作助催剂。SCR催化剂成分及比例，根据烟气中成分含33 量以及脱硝性能保证值的不同而不同。表2-2列出了典型催化剂的成分及比例。 表2-2 典型催化剂的成分及比例催化剂成分比例(,) TiO 78 2 主要原材料 WO 9 3 MoO 0.5,1 3 活性剂 VO 0,3 25 SiO7.5 2 AlO1.5 23 纤维(机械稳定性) CaO 1 NaO，KO 0.1 22 活性组分是多元催化剂的主体，是必备的组分，没有它就缺乏所需的催化作用。助催化剂本身没有活性或活性很小，但却能显著地改善催化剂性能。研究发现WO与MoO均可提高催化剂的热稳定性，33 并能改善VO与TiO之间的电子作用，提高催化剂的活性、选择性252 和机械强度。除此以外，MoO还可以增强催化剂的抗AsO中毒能323 力。
载体主要起到支撑、分散、稳定催化活性物质的作用，同时TiO2本身也有微弱的催化能力。选用锐钛矿型的TiO作为SCR催化剂的2 载体，与其他氧化物(如AlO、ZrO)载体相比，TiO抑制SO氧化23222的能力强，能很好的分散表面的钒物种和TiO的半导体本质。2 2(对SCR催化剂的要求 理想的燃煤烟气脱硝催化剂需要满足以下条件: (1) 活性高为满足国家严格的排放标准，需要达到80%,90%的脱硝率，即要求催化剂有很高的SCR活性; (2) 选择性强还原剂NH主要是被NO氧化成N和HO，而3x22不是被O氧化。催化剂的高选择性有助于提高还原剂的利用率，降2 低运行成本; (3) 机械性能好燃煤电厂大多采用高灰布置方式，SCR催化剂需长期受大气流和粉尘的冲刷磨损，并且安装过程对催化剂的机械强度也有一定的要求; (4) 抗毒性强烟气和飞灰中含有较多的毒物，催化剂需要耐毒物的长期侵蚀，长久保持理想的活性; (5) 其他 SCR催化剂对SO的氧化率低，良好的化学、机械和2 热稳定性，较大的比表面积和良好的孔结构，压降低、价格低、寿命长。此外，还要求SCR催化剂结构简单、占地省、易于拆卸或装填。 3(催化剂类型 电厂烟气脱硝催化剂的主要类型有蜂窝式、板式和波纹式，结构如图2-23所示。蜂窝式催化剂表面积大、活性高、体积小，目前占据了80,的市场份额，平板式催化剂比例其次，波纹板最少。
SCR烟气脱硝催化剂生产与应用现状 0 引言 氮氧化物（NOx）是主要的大气污染物，主要包括NO、NO2、N2O等，可以引起酸雨、光化学烟雾、温室效应及臭氧层的破坏。自然界中的NOx63%来自工业污染和交通污染，是自然发生源的2倍，其中电力工业和汽车尾气的排放各占40%，其他工业污染源占20%。在通常的燃烧温度下，燃烧过程产生的NOx中90%以上是NO，NO2占5%～10%，另有极少量的N2O。NO排到大气中很快被氧化成NO2，引起呼吸道疾病，对人类健康造成危害。 火电厂产生的NOx主要是燃料在燃烧过程中产生的。其中一部分是由燃料中的含氮化合物在燃烧过程中氧化而成，称燃料型NOx；另一部分由空气中的氮高温氧化所致，即热力型NOx，化学反应为： N2+O2→2NO（1） NO+1/2O2→NO2（2） 还有极少部分是在燃烧的早期阶段由碳氢化合物与氮通过中间产物HCN、CN转化为NOx，简称瞬态型NOx［1］。 减少NOx排放有燃烧过程控制和燃烧后烟气脱硝2条途径。现阶段主要通过控制燃烧过程NOx的生成，通过各类低氮燃烧器得以实现［2-3］。这是一个既经济又可靠的方法，对大部分煤质通过燃烧过程控制可以满足目前排放标准。 1 烟气脱硝工艺 1.1 相关化学反应 NO的分解反应（式（1）的逆反应）在较低温度下反应速度非常缓慢，迄今为止还没有找到有效的催化剂。因此，要将NO还原成N2，需要加入还原剂。氨（NH3）是至今已发现的最有效的还原剂。有氧气存在时，在900～1100℃，NH3可以将NO和NO2还原成 N2和H2O，反应如式（3）、（4）所示［4］。还有一个副反应，生成副产物N2O，N2O 是温室气体，因此，式（5）的反应是不希望发生的。4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O（3）2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O（4）4NO+4NH3+3O2→4N2O+6H2O（5）在900℃时，NH3还可以被氧气氧化，如式（6）～（8）所示。 2NH3+3/2O2→N2+3H2O（6）2NH3+2O2→N2O+3H2O（7） 2NH3+5/2O2→2NO+3H2O（8）这就意味着NH3除了担任NO、NO2的还原剂外，还有
SCR 兑硝技术 SCR （ Selective Catalytic Reduction ）即为选择性催化还原技术， 近几年来发展较快， 在西欧和日本得到了广泛的应用，目前氨催化还原法是应用得最多的技术。它没有副产物， 不形成二次污染，装置结构简单，并且脱除效率高（可达 90鳩上），运行可靠，便于维护等 优点。 选择性是指在催化剂的作用和在氧气存在条件下， NH 犹先和NOx 发生还原脱除反应， 生成氮气和水，而不和烟气中的氧进行氧化反应，其主要反应式为： 4NO 4NH 3 O 2 > 4N 2 6H 2O 2NO 2 4NH 3 O 2 > 3N 2 6H 2O 在没有催化剂的情况下，上述化学反应只是在很窄的温度范围内（ 980C 左右）进行， 采用催化剂时其反应温度可控制在 300- 400C 下进行，相当于锅炉省煤器与空气预热器之间 的烟气温度，上述反应为放热反应，由于 NOx 在烟气中的浓度较低， 故反应引起催化剂温 度的升高可以忽略。 下图是SCR 法烟气脱硝工艺流程示意图 SCR 脱硝原理 SCR 技术脱硝原理为：在催化剂作用下，向温度约280?420 C 的烟气中喷入氨，将NO X 还原成N 2和H 20。 吿毓恤翔
且主要反应如卩： ANO +4NH2 + 6 T 4 恥 + 6M? +4AW3 ->5^2 + 6 円2。 6N6 +8A7/3 T INCh +12血0 2NO2 + 42^3 + 6 T 咖 + 6H10 反应原理如图所示； 惟化剂 - - - - - —— - J - 1 e *NO.烟 气"L NO. 幺X*** N H) € . ?NO. Q X-* N % N0( $ K ? NH31 ? —> () ? > Nj ?” Hi 0 》N； ? 脱硝催化剂： 催化剂作为SCR脱硝反应的核心，其质量和性能直接关系到脱硝效率的高低,所以，在火电厂脱硝工程中，除了反应器及烟道的设计不容忽视外，催化剂的参数设计同样至关重要。 一般来说，脱硝催化剂都是为项目量身定制的，即依据项目烟气成分、特性，效率以及客户要求来定的。催化剂的性能（包括活性、选择性、稳定性和再生性）无法直接量化，而是综合体现在一些参数上，主要有：活性温度、几何特性参数、机械强度参数、化学成分含量、工艺性能指标等。 催化剂的形式有：波纹板式，蜂窝式，板式 脱硝原理
SCR脱硝催化剂介绍 1．催化剂的化学组成 商业SCR催化剂活性组分为VO，载体为锐钛矿型的TiO，WO3252或MoO作助催剂。SCR催化剂成分及比例，根据烟气中成分含量以及3脱硝性能保证值的不同而不同。表2-2列出了典型催化剂的成分及比例。 表2-2 典型催化剂的成分及比例
)1 活性组分是多元催化剂的主体，是必备的组分，没有它就缺乏所需的催化作用。助催化剂本身没有活性或活性很小，但却能显著地改善催化剂性能。研究发现WO与MoO均可提高催化剂的热稳定性，并 33能改善VO与TiO之间的电子作用，提高催化剂的活性、选择性和机225械强度。除此以外，MoO还可以增强催化剂的抗AsO 中毒能力。323． 载体主要起到支撑、分散、稳定催化活性物质的作用，同时TiO2本 身也有微弱的催化能力。选用锐钛矿型的TiO作为SCR催化剂的载 2体，与其他氧化物(如AlO、ZrO)载体相比，TiO抑制SO氧化的能22322力强，能很好的分散表面的钒物种和TiO的半导体本质。22．对SCR催化剂的要求 理想的燃煤烟气脱硝催化剂需要满足以下条件： (1) 活性高为满足国家严格的排放标准，需要达到80%～90%的脱硝率，即要求催化剂有很高的SCR活性；
(2) 选择性强还原剂NH主要是被NO氧化成N和HO，而不是2x23被O氧化。催化剂的高选择性有助于提高还原剂的利用率，降低运行 2成本； (3) 机械性能好燃煤电厂大多采用高灰布置方式，SCR催化剂需 长期受大气流和粉尘的冲刷磨损，并且安装过程对催化剂的机械强度 也有一定的要求； (4) 抗毒性强烟气和飞灰中含有较多的毒物，催化剂需要耐毒物 的长期侵蚀，长久保持理想的活性； (5) 其他 SCR催化剂对SO的氧化率低，良好的化学、机械和热2 稳定性，较大的比表面积和良好的孔结构，压降低、价格低、寿命长。 此外，还要求SCR催化剂结构简单、占地省、易于拆卸或装填。 3．催化剂类型 电厂烟气脱硝催化剂的主要类型有蜂窝式、板式和波纹式，结构所示。 蜂窝式催化剂表面积大、活性高、体积小，目前占2-23如图 80％的市场份额，平板式催化剂比例其次，波纹板最少。据了 波纹式板式蜂窝式催化剂结 构图2-23 列出了蜂窝式与板式、波纹式催化剂主要性能对比。表2-3催化剂 的性能比较不同类型SCR表2-3 波纹式催化波纹状纤维作成分表面积介 于蜂窝催化剂表面积小、活性比表面积大、式与平板式之间，质体积大；生产简便，高、所需催化剂体积量轻；生产自动化程自动化程度高；烟气小；催化活性
SCR脱硝催化剂介绍 i ?催化剂的化学组成 商业SCR催化剂活性组分为MQ,载体为锐钛矿型的TiO2, WO或MoO乍助催剂。SCR 催化剂成分及比例，根据烟气中成分含量以及脱硝性能保证值的不同而不同。表2-2列出了典型催化剂的成分及比例。 表2-2典型催化剂的成分及比例 活性组分是多元催化剂的主体，是必备的组分，没有它就缺乏所需的催化作用。助催 化剂本身没有活性或活性很小，但却能显着地改善催化剂性能。研究发现WO与MoO均可
提高催化剂的热稳定性，并能改善MQ与TiO2之间的电子作用，提高催化剂的活性、选择 性和机械强度。除此以外，MoQ还可以增强催化剂的抗A&Q中毒能力 载体主要起到支撑、分散、稳定催化活性物质的作用，同时TiO2本身也有微弱的催化能力。选用锐钛矿型的TiO2作为SCR催化剂的载体，与其他氧化物(如AI2O、ZrO)载体相比，TiO2抑制SQ氧化的能力强，能很好的分散表面的钒物种和TiO2的半导体本质。 2?对SCR催化剂的要求 理想的燃煤烟气脱硝催化剂需要满足以下条件： (1)活性高为满足国家严格的排放标准，需要达到80%- 90%勺脱硝率，即要求催化剂有很高的SCR 舌性； (2)选择性强还原剂NH主要是被NQ氧化成N和HQ,而不是被Q氧化。催化剂的高选择性有助于提高还原剂的利用率，降低运行成本； (3)机械性能好燃煤电厂大多采用高灰布置方式，SCR催化剂需长期受大气流和粉尘的冲刷磨损，并且安装过程对催化剂的机械强度也有一定的要求； (4)抗毒性强烟气和飞灰中含有较多的毒物，催化剂需要耐毒物的长期侵蚀，长久保持理想的活性； (5)其他SCR催化剂对SO的氧化率低，良好的化学、机械和热稳定性，较大的比表 面积和良好的孔结构，压降低、价格低、寿命长。此外，还要求SCR催化剂结构简单、占 地省、易于拆卸或装填。 3．催化剂类型 电厂烟气脱硝催化剂的主要类型有蜂窝式、板式和波纹式，结构如图2-23 所示。蜂窝
SCR催化剂简介 泛指应用在电厂SCR（selective catalytic reduction）脱硝系统上的催化剂（Catalyst），在SCR反应中，促使还原剂选择性地与烟气中的氮氧化物在一定温度下发生化学反应的物质。 目前最常用的催化剂为V2O5-WO3(MoO3)/TiO2系列（TiO2作为主要载体、V2O5为主要活性成分）。 组成介绍 目前SCR商用催化剂基本都是以TiO2为基材，以V2O5为主要活性成份，以WO3、MoO3为抗氧化、抗毒化辅助成份。化剂型式可分为三种：板式、蜂窝式和波纹板式。 板式催化剂以不锈钢金属板压成的金属网为基材，将TiO2、V2O5等的混合物黏附在不锈钢网上，经过压制、锻烧后，将催化剂板组装成催化剂模块。 蜂窝式催化剂一般为均质催化剂。将TiO2、V2O5、WO3等混合物通过一种陶瓷挤出设备，制成截面为150mmX150mm，长度不等的催化剂元件，然后组装成为截面约为2m´1m的标准模块。 波纹板式催化剂的制造工艺一般以用玻璃纤维加强的TiO2为基材，将WO3、V2O5等活性成份浸渍到催化剂的表面，以达到提高催化剂活性、降低SO2氧化率的目的。 发展简史 催化剂是SCR技术的核心部分，决定了SCR系统的脱硝效率和经济性，其建设成本占烟气脱硝工程成本的20%以上，运行成本占30%以上。近年来，美、日、德等发达国家不断投入大量人力、物力和资金，研究开发高效率、低成本的烟气脱硝催化剂，重视在催化剂专利技术、技术转让、生产许可过程中的知识产权保护工作。 最初的催化剂是Pt-Rh和Pt等金属类催化剂，以氧化铝等整体式陶瓷做载体，具有活性较高和反应温度较低的特点，但是昂贵的价格限制了其在发电厂中的应用。 因此，从20世纪60年代末期开始，日本日立、三菱、武田化工三家公司通过不断的研发，研制了TiO2基材的催化剂，并逐渐取代了Pt-Rh和Pt系列催化剂。该类催化剂的成分主要由V2O5(WO3)、Fe2O3、CuO、CrOx、MnOx、MgO、MoO3、NiO等金属氧化物或起联合作用的混和物构成，通常以TiO2、Al2O3、ZrO2、SiO2、活性炭（AC）等作为载体，与SCR系统中的液氨或尿素等还原剂发生还原反应，目前成为了电厂SCR脱硝工程应用
山东华鲁恒升化工股份有限公司1-4#CFB锅炉SCR脱硝改造项目 分 项 工 程 质 量 报 验 福建龙净环保股份有限公司
催化剂安装报验申请表表单编号FJLJ/ 10C-0302.1版本编号Ⅰ 页修订次0 保存期限长期 项目名称山东华鲁恒升化工股份有 限公司1-4#CFB锅炉SCR 脱硝改造项目 致：山东华鲁恒升化工股份有限公司 我方承担的山东华鲁恒升化工股份有限公司1-4#CFB锅炉SCR脱硝改造项目，#1炉催化剂及密封件安装已完成，现将上报工程报验申请表，请予以审查和验收。 附： 1、分项工程施工质量验收表 2、催化剂模块安装记录 承包单位（章）： 项目经理： 日期：年月日审查意见： 建设单位：（章） 项目负责人： 日期：年月日
分项工程施工质量验收表 工程编号：性质：主控表工程名称山东华鲁恒升化工股份有限公司1-4#CFB锅炉SCR脱硝改造工程分项工程名称热动#1炉脱硝改造催化剂及密封件安装 工序检验项目性质单位质量标准质量检验结果结论 设备检查 外观检查主控 催化剂无裂纹、碎裂、损伤、 受潮等，催化剂单体之间隔 层材料完好未松动，介质通 道内无杂物，催化剂及催化 剂模块编号完好、清晰 符合要求合格 模块外形尺寸 mm 符合图纸要求符合要求合格 对角线差≤10 符合要求合格 催化剂节距mm 符合厂家设计要求符合要求合格 催化剂材质主控符合厂家设计要求符合要求合格 模块包装件合金材质无错用无错用合格厂家焊缝 高度符合设计要求，焊接无 咬边、气孔、裂纹等缺陷， 成型良好 符合要求合格 设备安装 安装时间主控h 烟气清洁系统的温态运行 （烘炉）后进行安装 符合要求合格安装前检查 炉膛至反应器内部无水渍、 浮锈、积灰等杂物 符合要求合格催化剂模块转运 催化剂模块内催化剂单体方 向与车辆前进方向一致 符合要求合格模块位置、数量主控 符合厂家设计图纸，安装记 录详细、全面 符合要求合格模块间隙误差mm ≤5 符合要求合格催化剂本体 安装过程中无机械损伤、受 潮现象 符合要求合格模块滤网安装 滤网无锈蚀、损坏，无明显 凹凸不平，固定牢固 符合要求合格
SCR脱硝催化剂介绍1．催化剂的化学组成 商业SCR催化剂活性组分为V 2O 5 ，载体为锐钛矿型的TiO 2 ，WO 3 或MoO 3 作助催剂。SCR 催化剂成分及比例，根据烟气中成分含量以及脱硝性能保证值的不同而不同。表2-2列出了典型催化剂的成分及比例。 表2-2 典型催化剂的成分及比例 活性组分是多元催化剂的主体，是必备的组分，没有它就缺乏所需的催化作用。助催 化剂本身没有活性或活性很小，但却能显着地改善催化剂性能。研究发现WO 3与MoO 3 均可 提高催化剂的热稳定性，并能改善V 2O 5 与TiO 2 之间的电子作用，提高催化剂的活性、选择
性和机械强度。除此以外，MoO 3还可以增强催化剂的抗As 2 O 3 中毒能力。 载体主要起到支撑、分散、稳定催化活性物质的作用，同时TiO 2 本身也有微弱的催化 能力。选用锐钛矿型的TiO 2作为SCR催化剂的载体，与其他氧化物(如Al 2 O 3 、ZrO 2 )载体相 比，TiO 2抑制SO 2 氧化的能力强，能很好的分散表面的钒物种和TiO 2 的半导体本质。 2．对SCR催化剂的要求 理想的燃煤烟气脱硝催化剂需要满足以下条件： (1) 活性高为满足国家严格的排放标准，需要达到80%～90%的脱硝率，即要求催化剂有很高的SCR活性； (2) 选择性强还原剂NH 3主要是被NO x 氧化成N 2 和H 2 O，而不是被O 2 氧化。催化剂的 高选择性有助于提高还原剂的利用率，降低运行成本； (3) 机械性能好燃煤电厂大多采用高灰布置方式，SCR催化剂需长期受大气流和粉尘的冲刷磨损，并且安装过程对催化剂的机械强度也有一定的要求； (4) 抗毒性强烟气和飞灰中含有较多的毒物，催化剂需要耐毒物的长期侵蚀，长久保持理想的活性； (5) 其他 SCR催化剂对SO 2 的氧化率低，良好的化学、机械和热稳定性，较大的比表面积和良好的孔结构，压降低、价格低、寿命长。此外，还要求SCR催化剂结构简单、占地省、易于拆卸或装填。 3．催化剂类型 电厂烟气脱硝催化剂的主要类型有蜂窝式、板式和波纹式，结构如图2-23所示。蜂窝
SCR脱硝催化剂的各项指标分析催化剂作为SCR脱硝反应的核心,其质量和性能直接关系到脱硝 效率的高低,所以,在火电厂脱硝工程中, 除了反应器及烟道的设计 不容忽视外,催化剂的参数设计同样至关重要。 一般来说,脱硝催化剂都是为项目量身定制的,即依据项目烟气 成分、特性,效率以及客户要求来定的。催化剂的性能(包括活性、选择性、稳定性和再生性)无法直接量化,而是综合体现在一些参数上,主要有:活性温度、几何特性参数、机械强度参数、化学成分含量、工艺性能指标等。 1活性温度 催化剂的活性温度范围是最重要的指标。反应温度不仅决定反应物的反应速度,而且决定催化剂的反应活性。如V2O5-WO3/TiO2催化剂,反应温度大多设在280~420℃之间。如果温度过低,反应速度慢,甚至生成不利于NOx降解的副反应;如温度过高,则会出现催化剂活性微晶高温烧结的现象。 2几何特性参数 2.1节距/间距 这是催化剂的一个重要指标,通常以P表示。其大小直接影响到催化反应的压降和反应停留时间,同时还会影响催化剂孔道是否会 发生堵塞。对蜂窝式催化剂,如蜂窝孔宽度为(孔径)为d,催化剂内壁壁厚为t, 则: Pd+t
对平板和波纹式催化剂,如板与板之间宽为d,板的厚度为t,则: P=d+t 由于SCR装置一般安装在空预器之前,飞灰浓度可大于 15g/m3(干,标态),如果催化剂间隙过小,就会造成飞灰堵塞,从而阻止烟气与催化剂接触,效率下降,磨损加重。一般情况下,蜂窝式催化剂堵灰要比平板式严重些,需要适当地加大孔径。燃煤电站SCR脱硝工程中的蜂窝式催化剂节距一般在6.3~9.2mm之间,同等条件下,板式催化剂间距可以比蜂窝式稍小些。 2.2比表面积 比表面积是指单位质量催化剂所暴露的总表面积,或用单位体积催化剂所拥有的表面积来表示。由于脱硝反应是一个多相催化反应,且发生在固体催化剂的表面,所以催化剂表面积的大小直接影响到催化活性的高低,将催化剂制成高度分散的多孔颗粒为反应提供了巨大的表面积。蜂窝式催化剂的比表面积比平板式的要大得多,前者一般在427~860m2/m3,后者约为其一半。 2.3孔隙率和比孔体积 孔隙率是催化剂中孔隙体积与整个颗粒体积之比。孔隙率是催化剂结构最直接的一个量化指标,决定了孔径和比表面积的大小。一般催化剂的活性随孔隙率的增大而提高,但机械强度会随之下降。比孔体积则指单位质量催化剂的孔隙体积。 2.4平均孔径和孔径分布 通常所说的孔径是由实验室测得的比孔体积与比表面相比得到
SCR脱硝催化剂应用注意事项 摘要：根据催化剂的特点及我国燃煤特性，指出了脱硝催化剂在使用中应注意催化剂堵塞、活性降低等问题，通过机理分析导致催化剂性能降低的主要原因有碱性金属影响、碱土金属影响、砷中毒、硫及硫铵影响、烧结等因素。介绍了催化剂在工业应用中的注意事项及相应的解决方案。 我国火电厂用煤受我国煤炭资源和燃料供应政策的制约，燃煤的品质通常较差，燃煤的灰分、硫分等有害杂质含量普遍较高。因此在使用SCR催化剂时燃料中的碱金属、碱土金属、砷，以及燃烧后产生的水蒸气、飞灰、硫及硫铵等都对催化剂的使用造成影响，这些成分通过扩散进入催化剂的活性点，占据着催化剂活性点位，催化剂将逐渐被钝化，催化剂的活性随着运行时间的推移而降低，NOx还原效率下降，氨耗量增加，氨逃逸量增加，SCR脱硝系统运行成本将因有害元素的影响而上升。 1 碱金属的影响 碱金属与催化剂表面接触，会使催化剂活性降低。碱金属在催化剂上沉积导致催化剂表面酸性大大降低，相同摩尔浓度的 K 与Na 相比，K 中和效果更强。K 优先配位到或者上的 OH 根上，K20与反应生成，K 干扰了氨活性中间物种 NH4+的形成，从而导致催化剂的钝化。避免催化剂表面水蒸气的凝结，可降低因碱金属在催化剂表面积聚对催化剂活性的影响。
2 碱土金属的影响 碱土金属使催化剂中毒主要是飞灰中游离的CaO与催化剂表面吸附的反应生成而产生的，引起催化剂表面结垢，会将催化剂表面遮蔽，从而阻止了反应物向催化剂内扩散。通过适当增加吹灰频率，可降低飞灰在催化剂上的沉积量，降低 CaO在催化剂表面的沉积量是减缓催化剂中毒的有效手段 3 砷的影响 砷（As）来源于煤，在烟气中以挥发性的形式存在分散到催化剂中并固化在活性、非活性区域，同时也会吸附在飞灰颗粒上（以氧化物的形式）。在砷中毒的过程中将使反应气体在催化剂内的扩散受到限制，且通道遭到破坏。催化剂发生 As中毒，特别是在液态排渣炉和飞灰再循环的过程中，会导致循环过程中砷的富集。以氧化物为形式的砷为例，它的中毒影响归结于它的碱性。导致OH根被As-OH（分布于表面的砷酸盐）所取代。催化剂砷中毒后，氨不易吸附到中毒的催化剂活性点上，从而导致催化剂活性的降低。 在使用过程中可使催化剂表面对砷不具有活性，通过对催化剂表面的酸性控制，达到吸附保护的目的，使得催化剂表面不吸附氧化砷；另一种方法是改进活性位，通过高温煅烧获得稳定的催化剂表面，主要采用钒和钼的混合氧化物形式，使As吸附的位置不影响SCR的活性位。 4 水蒸气的影响 对于大多数运行中的烟气 SCR脱硝装置中，都应避免水蒸气的
S C R脱硝技术简介-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
SCR脱硝技术 SCR（Selective Catalytic Reduction）即为选择性催化还原技术，近几年来发展较快，在西欧和日本得到了广泛的应用，目前氨催化还原法是应用得最多的技术。它没有副产物，不形成二次污染，装置结构简单，并且脱除效率高（可达90%以上），运行可靠，便于维护等优点。 选择性是指在催化剂的作用和在氧气存在条件下，NH3优先和NOx发生还原脱除反应，生成氮气和水，而不和烟气中的氧进行氧化反应，其主要反应式为：4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O（1） 2NO2+4NH3 +O2→ 3N2+6H2O（2） 在没有催化剂的情况下，上述化学反应只是在很窄的温度范围内（980℃左右）进行，采用催化剂时其反应温度可控制在300-400℃下进行，相当于锅炉省煤器与空气预热器之间的烟气温度，上述反应为放热反应，由于NOx在烟气中的浓度较低，故反应引起催化剂温度的升高可以忽略。 下图是SCR法烟气脱硝工艺流程示意图 SCR脱硝原理 SCR 技术脱硝原理为：在催化剂作用下，向温度约280～420 ℃的烟气中喷入氨，将NOX 还原成N2 和H2O。
SCR脱硝催化剂： 催化剂作为SCR脱硝反应的核心,其质量和性能直接关系到脱硝效率的高低,所以,在火电厂脱硝工程中, 除了反应器及烟道的设计不容忽视外,催化剂的参数设计同样至关重要。 一般来说,脱硝催化剂都是为项目量身定制的,即依据项目烟气成分、特性,效率以及客户要求来定的。催化剂的性能(包括活性、选择性、稳定性和再生性)无法直接量化,而是综合体现在一些参数上,主要有:活性温度、几何特性参数、机械强度参数、化学成分含量、工艺性能指标等。
SCR脱硝催化剂的重要指标 摘要：催化剂作为SCR脱硝反应的核心,其质量和性能直接关系到脱硝效率的高低,所以,在火电厂脱硝工程中, 除了反应器及烟道的设计不容忽视外,催化剂的参数设计同样至关重要 催化剂作为SCR脱硝反应的核心,其质量和性能直接关系到脱硝效率的高低,所以,在火电厂脱硝工程中, 除了反应器及烟道的设计不容忽视外,催化剂的参数设计同样至关重要。 一般来说,脱硝催化剂都是为项目量身定制的,即依据项目烟气成分、特性,效率以及客户要求来定的。催化剂的性能(包括活性、选择性、稳定性和再生性)无法直接量化,而是综合体现在一些参数上,主要有:活性温度、几何特性参数、机械强度参数、化学成分含量、工艺性能指标等。 1活性温度 催化剂的活性温度范围是最重要的指标。反应温度不仅决定反应物的反应速度,而且决定催化剂的反应活性。如V2O5-WO3/TiO2催化剂,反应温度大多设在280~420℃之间。如果温度过低,反应速度慢,甚至生成不利于NOx降解的副反应;如温度过高,则会出现催化剂活性微晶高温烧结的现象。 2几何特性参数 2.1节距/间距 这是催化剂的一个重要指标,通常以P表示。其大小直接影响到催化反应的压降和反应停留时间,同时还会影响催化剂孔道是否会发生堵塞。对蜂窝式催化剂,如蜂窝孔宽度为(孔径)为d,催化剂内壁壁厚为t, 则: P=d+t 对平板和波纹式催化剂,如板与板之间宽为d,板的厚度为t,则: P=d+t 由于SCR装置一般安装在空预器之前,飞灰浓度可大于15g/m3(干,标态),如果催化剂间隙过小,就会造成飞灰堵塞,从而阻止烟气与催化剂接触,效率下降,磨损加重。一般情况下,蜂窝式催化剂堵灰要比平板式严重些,需要适当地加大孔径。燃煤电站SCR脱硝工程中的蜂窝式催化剂节距一般在6.3~9.2mm之间,同等条件下,板式催化剂间距可以比蜂窝式稍小些。
S C R脱硝催化剂介绍 Revised by Liu Jing on January 12, 2021
S C R脱硝催化剂介绍1．催化剂的化学组成 商业SCR催化剂活性组分为V 2O 5 ，载体为锐钛矿型的TiO 2 ，WO 3 或MoO 3 作助催 剂。SCR催化剂成分及比例，根据烟气中成分含量以及脱硝性能保证值的不同而不同。表2-2列出了典型催化剂的成分及比例。 表2-2 典型催化剂的成分及比例 活性组分是多元催化剂的主体，是必备的组分，没有它就缺乏所需的催化作用。助催化剂本身没有活性或活性很小，但却能显着地改善催化剂性能。研究发 现WO 3与MoO 3 均可提高催化剂的热稳定性，并能改善V 2 O 5 与TiO 2 之间的电子作用， 提高催化剂的活性、选择性和机械强度。除此以外，MoO 3 还可以增强催化剂的抗 As 2O 3 中毒能力。 载体主要起到支撑、分散、稳定催化活性物质的作用，同时TiO 2 本身也有微 弱的催化能力。选用锐钛矿型的TiO 2 作为SCR催化剂的载体，与其他氧化物(如 Al 2O 3 、ZrO 2 )载体相比，TiO 2 抑制SO 2 氧化的能力强，能很好的分散表面的钒物种和 TiO 2 的半导体本质。 2．对SCR催化剂的要求 理想的燃煤烟气脱硝催化剂需要满足以下条件：
(1) 活性高为满足国家严格的排放标准，需要达到80%～90%的脱硝率，即要求催化剂有很高的SCR活性； (2) 选择性强还原剂NH 3主要是被NO x 氧化成N 2 和H 2 O，而不是被O 2 氧化。 催化剂的高选择性有助于提高还原剂的利用率，降低运行成本； (3) 机械性能好燃煤电厂大多采用高灰布置方式，SCR催化剂需长期受大气流和粉尘的冲刷磨损，并且安装过程对催化剂的机械强度也有一定的要求； (4) 抗毒性强烟气和飞灰中含有较多的毒物，催化剂需要耐毒物的长期侵蚀，长久保持理想的活性； (5) 其他 SCR催化剂对SO 2 的氧化率低，良好的化学、机械和热稳定性，较大的比表面积和良好的孔结构，压降低、价格低、寿命长。此外，还要求SCR催化剂结构简单、占地省、易于拆卸或装填。 3．催化剂类型 电厂烟气脱硝催化剂的主要类型有蜂窝式、板式和波纹式，结构如图2-23所示。蜂窝式催化剂表面积大、活性高、体积小，目前占据了80％的市场份额，平板式催化剂比例其次，波纹板最少。 蜂窝式板式波纹式 图2-23 催化剂结构 表2-3列出了蜂窝式与板式、波纹式催化剂主要性能对比。 表2-3 不同类型SCR催化剂的性能比较
SCR低温脱硝催化剂 一、技术背景 我国烟气脱硝市场中，选择性催化还原（SCR）技术是电站锅炉NO X 排放控制的主要技术，SCR反应的完成需要使用催化剂。目前商业上应用比较广泛的是运行温度处于320-450℃的中温催化剂，因此催化还原脱硝的反应温度应控制在 320- 400℃。当反应温度低于300℃时，在催化剂表面会发生副反应，NH 3与S0 3 和H 20反应生成（NH 4 ）2S0 4 或NH 4 HSO 4 减少与NOx的反应，生成物附着在催化剂 表面，堵塞催化剂的通道和微孔，降低催化剂的活性。另外，如果反应温度高于催化剂的适用温度，催化剂通道和微孔发生变形，从而使催化剂失活。因此，保证合适的反应温度是选择性催化还原法（SCR）正常运行的关键。 由于电站锅炉在大气温度较低和低负荷运行时，烟气温度会低于SCR适用温度。由于锅炉设计方面的原因，在低气温和低负荷条件下亚临界和超高压汽包锅炉烟气温度的缺口可以达到20℃以上，比直流和超临界锅炉更大，此时SCR停运，烟气排放浓度将不能满足国家环保要求。我国目前尚没有成熟的低温SCR 脱硝技术，需要使用复杂的换热系统才能应用SCR脱硝增加了能耗和设备投资，因此面临着艰巨的NO X 减排困难。 根据环保部《火电厂大气污染物排放标准》是国家强制标准，火电厂在任何运行负荷时，都必须达标排放。脱硝系统无法运行导致的氮氧化物排放浓度高于排放限值要求的，应认定为超标排放,并依法予以处罚。目前全工况脱硝技术已经成熟，火电厂现有脱硝系统与运行负荷变化不匹配、不能正常运行、造成超标排放的，应进行改造，提高投运率和脱硝效率。 二、技术现状 SCR低温脱硝催化剂，是洛阳万山高新技术应用工程有限公司为了解决汽包锅炉某些工况烟气温度过低和SCR低负荷运行时，导致SCR脱硝无法正常运行的技术难题，该技术是结合现有SCR脱硝工艺，从而实现SCR低温脱硝催化剂低温脱硝，SCR低温脱硝催化剂最为简单有效，由于烟气中的氮氧化物主要组成是NO （占95%），NO难溶于水，而高价态的NO 2、N 2 O 5 等可溶于水生成HNO 2 和HNO 3 ，溶 解能力大大提高，很容易通过碱液喷淋等手段将其从烟气中脱出。将烟气中的
国内外SCR法脱硝催化剂技术及现状 SCR法脱销是目前国际上电站锅炉烟气脱硝的主流技术，催化剂是SCR脱硝系统的技术核心，催化剂的费用通常占到脱硝工程初期投资的30%～55%。目前，经过几年的发展和技术积累，我国已经建成并投产了多家催化剂的生产工厂，脱硝催化剂的国产化技术研发已获成功，我国脱硝催化剂依赖进口的历史已经结束。近年来随着国家环保政策的实施，我国火电厂脱硝市场正如火如荼地展开。 本文主要介绍了SCR法脱硝催化剂的发展历史，国外主要的生产厂家、催化剂产品的型号规格，以及我国主要的生产厂家及其技术来源，并从市场的角度对我国的脱硝市场进行分析。 一、关于SCR法催化还原技术的起源 SCR法是在催化剂的作用下，以NH3作为还原剂，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。首先由Engelhard公司发现并1957年申请专利，后来日本在该国环保政策驱动下，成功研制出了现今被广泛使用的V2O5／TiO2催化剂，并分别于1977年和1979年在燃油和燃煤锅炉上成功投入商业运用。SCR法目前已成为世界上应用最多、最为成熟且最有成效的一种烟气脱硝技术，其主要反应为： 4NH3+4NO+O2—4N2+6H2O (1) 8NH3+6NO2一N2+12H2O (2) 4NH3+2NO2+O2—3N2+6H2O (3) 选择适当的催化剂可以使反应(1)、(2)在300～400℃范围内进行，并能有效抑制副反应。在NH3 与NO化学计量比为1的情况下，可以得到高达80％～95％的NOx脱除率。世界上采用SCR的装置有数千套之多，技术成熟且运行可靠。 二、国外主要生产商 SCR工艺自1978年在日本成功地实现工业化生产以后，工艺技术与催化剂的生产技术一直在不断地进步与完善，形成由触媒化成与堺化学为代表的蜂窝式和以Babcock-Hitachi 为代表的板式2种主流结构与技术，在本国的生产能力并没有太多扩大，可是技术已经向美国、欧洲及亚洲的韩国、中国台湾省及中国内地输出。 目前国外各主要生产商SCR催化剂及产能： 厂商名称国家和地区催化剂形式生产能力应用业绩触媒化成日本蜂窝式一条生产线2500m3/a 超过500套Babcock-Hitach 日本板式三条生产线，总计15000m3/a 600套Cormetech 美国蜂窝式﹥20000 m3/a 876套 JM-Argillon 德国板式﹥12000m3/a；蜂窝式﹥5000 m3/a 超过540套；Envirotherm GmbH（KWH）德国蜂窝式被中国东锅收购，组建东方凯特瑞； Topsoe 丹麦波纹板式三条生产线； Seshin Electronics 韩国蜂窝式≤3000 m3/a。 几大主要生产商各有特点，Babcock-Hitachi成立最早，自1970年成功开发了不锈钢板式催化剂，在燃煤电站的应用业绩居世界之首，在日本的安芸津工场共有5条生产线，日
S C R脱硝催化剂介绍 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
SCR脱硝催化剂介绍1．催化剂的化学组成 商业SCR催化剂活性组分为V 2O 5 ，载体为锐钛矿型的TiO 2 ，WO 3 或MoO 3 作助催剂。SCR 催化剂成分及比例，根据烟气中成分含量以及脱硝性能保证值的不同而不同。表2-2列出了典型催化剂的成分及比例。 表2-2 典型催化剂的成分及比例 活性组分是多元催化剂的主体，是必备的组分，没有它就缺乏所需的催化作用。助催 化剂本身没有活性或活性很小，但却能显着地改善催化剂性能。研究发现WO 3与MoO 3 均可
提高催化剂的热稳定性，并能改善V 2O 5 与TiO 2 之间的电子作用，提高催化剂的活性、选择 性和机械强度。除此以外，MoO 3还可以增强催化剂的抗As 2 O 3 中毒能力。 载体主要起到支撑、分散、稳定催化活性物质的作用，同时TiO 2 本身也有微弱的催化 能力。选用锐钛矿型的TiO 2作为SCR催化剂的载体，与其他氧化物(如Al 2 O 3 、ZrO 2 )载体相 比，TiO 2抑制SO 2 氧化的能力强，能很好的分散表面的钒物种和TiO 2 的半导体本质。 2．对SCR催化剂的要求 理想的燃煤烟气脱硝催化剂需要满足以下条件： (1) 活性高为满足国家严格的排放标准，需要达到80%～90%的脱硝率，即要求催化剂有很高的SCR活性； (2) 选择性强还原剂NH 3主要是被NO x 氧化成N 2 和H 2 O，而不是被O 2 氧化。催化剂的 高选择性有助于提高还原剂的利用率，降低运行成本； (3) 机械性能好燃煤电厂大多采用高灰布置方式，SCR催化剂需长期受大气流和粉尘的冲刷磨损，并且安装过程对催化剂的机械强度也有一定的要求； (4) 抗毒性强烟气和飞灰中含有较多的毒物，催化剂需要耐毒物的长期侵蚀，长久保持理想的活性； (5) 其他 SCR催化剂对SO 2 的氧化率低，良好的化学、机械和热稳定性，较大的比表面积和良好的孔结构，压降低、价格低、寿命长。此外，还要求SCR催化剂结构简单、占地省、易于拆卸或装填。 3．催化剂类型
SCR脱硝催化剂的发展历程 SCR 反应的催化剂发展主要经历了四个阶段。最早是采用Pt、Rh、Pd 等贵金属作为活性组分，以CO 和H2或碳氢化合物作为还原剂，其催化反应的活性温度区间较低，通常在300 ℃以下，现在多用于柴油机的排放控制中；后来，引入了V2O5/TiO2 等在化工过程中采用的金属氧化物类催化剂，最佳活性温区多处于250~400 ℃，其中钛基钒类催化剂也是燃煤电站SCR 系统中最常采用的催化剂；再后来发展了碳基催化剂，使烟气同时脱硫脱氮技术得以发展；近年来，对金属离子交换沸石类催化剂研究较多，其有效的活性温区较高，最高可达600℃，对NOx 的催化还原和催化分解活性都很高，是研究中比较活跃的领域。 1 贵金属催化剂 Pt、Ph 和Pd 等贵金属类催化剂通常以氧化铝等整体式陶瓷作为载体，这种催化剂在20 世纪70 年代前期就已经作为排放控制类的催化剂而有所发展，并成为SCR 反应中最早使用的催化剂。贵金属催化剂对NH3氧化具有很高的催化活性，但在选择催化还原过程中会导致还原剂大量消耗而增加运行成本，同时，贵金属催化剂不仅造价昂贵，还易发生硫中毒，所以贵金属催化剂的研究目标是进一步提高低温活性，提高抗硫性能和选择性。目前，贵金属催化剂仅应用于低温条件下以及天然气燃烧后尾气中NOx 的脱除。在这类催化剂中，Pt 的研究相对深入，其本反应过程为NO 在Pt 的活性位上脱氧，然后碳氢化合物再将Pt- O 还原。Pt 催化剂的优点是具有较高的效率，缺点是有效温度区间较窄。在这类催化剂中，较多的采用CO 以及碳氢化合物作为还原剂。 2 金属氧化物催化剂 金属氧化物类催化剂，主要包括V2O5、WO3、Fe2O3、CuO、CrOx、MnOx、MgO、MoO3和NiO 等金属氧化物或其联合作用的混合物，如水滑石中提取出来的Co-Mg- Al，Cu-Mg- Al 和Cu- Co-Mg- Al 等。通常以TiO2、Al2O3、ZrO2、SiO2 等作为载体，这些载体主要作用是提供大的比表面积的微孔结构，在SCR 反应中所具有的活性极小。当采用这一类催化剂时，通常以氨或尿素作为还原剂。目前，工程应用上使用最多的是V2O5/TiO2 类催化剂。在以具有锐钛矿结构的TiO2 作为载体的钒类催化剂中，以化学组成来说，通常有几种不同类型，分别是V2O5 -WO3/TiO2，V2O5 -MoO3/TiO2，V2O5 -WO3-MoO3/TiO2 等，其中尤以V2O5-WO3/TiO2 研究以及应用较多，而单一活性成分的V2O5/TiO2则较少应用。各活性成分的主要作用是：V2O5 作为主要的活性组分，其担载量通常不超过1 %（质量分数）。这是由于V2O5 也可同时将SO2 氧化成SO3，这对SCR 反应很不利，因此，钒的担载量不能过大。锐钛矿结构的TiO2 作为载体主要是因为钒的氧化物的TiO2的表面有很好的分散度；SO2氧化生成的SO3与TiO2发生的反应
SCR烟气脱硝工艺简介 吴金泉1李勇1,2 （1 福建鑫泽环保设备工程有限公司，福建福州350002； 2 江西理工大学环境与建筑学院，江西赣州 341000） 摘要：选择性催化还原法（SCR）是目前国际上处理火电厂氮氧化物的最主要处理方法。我公司于2004年与德国STEULER公司在烟气脱硝技术方面展开了全方位的合作，并在国内开发烟气脱硝市场。本文从SCR工艺原理出发，介绍了合作公司的相关运行工艺。 关键词：烟气脱硝；SCR；脱硝催化剂；脱硝工艺 随着我国经济的发展, 在能源消费中带来的环境污染也越来越严重。其中，大气烟尘、酸雨、温室效应和臭氧层的破坏已成为危害人民生存的四大杀手。燃煤烟气所含的烟尘、二氧化硫、氮氧化物等有害物质是造成大气污染、酸雨和温室效应的主要根源。在我国，二氧化硫、氮氧化物等有害物质主要是由燃煤过程产生的。 随着我国经济实力的增强,耗电量也将逐步加大。目前，我国已经开展了大规模的烟气脱硫项目, 但烟气脱硝还未大规模的开展。有研究资料表明，如果继续不加强对烟气中氮氧化物的治理, 氮氧化物的总量和在大气污染物中的比重都将上升, 并有可能取代二氧化硫成为大气中的主要污染物。 我国烟气脱硝项目起步较晚，目前国内运行的烟气脱硝项目所采用的工艺也是引进欧、美、日等发达国家和地区烟气脱硝技术, 为适应国内烟气脱硝市
场的需要，我公司于2004年与德国STEULER公司在烟气脱硝技术方面展开了全方位的合作，主要由德方提供技术支持，我方负责开拓市场、消化有关技术。 1 SCR脱硝技术简介 在众多的脱硝技术中，选择性催化还原法（SCR）是脱硝效率最高，最为成熟的脱硝技术。1975 年在日本Shimoneski电厂建立了第一个SCR系统的示范工程，其后SCR技术在日本得到了广泛应用。在欧洲已有120 多台大型装置的成功应用经验，其NOx的脱除率可达到80%~90%。日本大约有170套装置，接近100GW 容量的电厂安装了这种设备，美国政府也将SCR技术作为主要的电厂控制NOx技术，SCR 方法已成为目前国内外电厂脱硝比较成熟的主流技术。 1.1 SCR法烟气脱硝原理 在催化剂作用下，向温度约280℃～420℃的烟气中喷人氨，将N0还原成N2和NO。化学反应方程式如下： 在有氧的条件下： 在无氧（或者缺氧）的条件下： 在反应条件改变时,就有可能发生以下副反应:【1】 由于该反应没有产生副产物,并且装置结构简单,适合于处理大量的烟气。 1.2 SCR烟气脱硝工艺的影响因素 1.2.1 温度对催化剂反应性能的影响 目前，运用于电厂烟气脱硝中的的SCR催化剂有很多，不同的催化剂,其适宜的反应温度也差别各异。如果反应温度太低,催化剂的活性降低,脱硝效率