钒系列催化剂脱硝催化机理图

废选择性催化复原脱硝催化剂中金属铛和的萃取分离及回收燃煤烟气排放的氮氧化物(NOX)是形成酸沉降、光化学烟雾和雾霾等大气污染的主要原因之一。

目前选择性催化复原(SCR)脱硝技术被认为是控制NOx排放最为有效的技术，该技术在催化剂的作用下，利用NH3为复原剂将烟气中的NOx复原成N2,V205-W03∕Ti02是普遍商业化应用的脱硝催化剂。

V2O5-WO3∕TiO2催化剂的最正确活性温度范围为300^400℃,脱硝反应器往往直接布置在锅炉省煤器和空气预热器之间的高温、高尘段，催化剂容易因粉尘堵塞及K、Na、As等物质的作用而失活，使用寿命一般只有3~5年。

据估算，20**年开始我国废弃的SCR脱硝催化剂量可达3.8×104t∕a,这一数据还有可能继续增加。

废SCR脱硝催化剂属危险固体废物，相关处理处置技术在我国尚处于研发阶段。

废SCR脱硝催化剂中含有的鸨(W)、钿(V)和钛(Ti)均为重要的工业原料，在自然界分布较少且价格昂贵，具有很高的回收利用价值。

从废SCR脱硝催化剂中回收W、V和Ti,一方面可降低脱硝成本，实现资源的循环利用；另一方面又能防止对环境的污染，经济和环境效益显著，具有广阔的工业应用前景。

目前，我国有关废SCR脱硝催化剂中金属回收的研究很少。

尽管如此，近年来国内外学者开展了一些从炼油加氢脱硫催化剂、加氢裂化催化剂和加氢脱氮催化剂等工业催化剂中回收专目(Mo)、V的研究，采用的方法主要有化学沉淀法、溶剂萃取法、离子交换法和活性炭吸附法等。

其中，溶剂萃取法因具有流程简单、分离效率高、选择性好、操作简单和成本低等优点，吸引了众多研究者的关注。

Olazabal等采用酸浸法，将加氢脱硫催化剂中的V溶解进入液相，再以Alamine336为萃取剂对酸浸液中的V开展分离与回收，结果说明，当酸浸液pH<1.0时V的萃取率最高。

然而，Lee等研究指出，当酸浸液的PH值为8~9时，Alamine336萃取分离V的效果较好。

NH3-SCR钒系催化剂的制备及脱硝性能研究余艳;袁博;周松【摘要】为了有效控制柴油机NOx 排放量，采用等体积浸渍法制备了一系列不同组合含量的钨基催化剂及掺杂不同过渡金属M的改性催化剂M‐V2 O5‐WO3／TiO2（其中M可以是Ni ，Zr ，Fe ，Cu），分别对两类催化剂进行了SCR脱硝活性测试，并进一步用XRD ，T EM和N H3‐T PD对催化剂进行了表征。

研究表明，催化剂掺杂金属Zr时的催化效率较高，在低温（150℃）时也有较高的活性。

催化剂活性增加的原因可能是掺杂金属Z r加强了V ，W及载体TiO2的分散性，提高氧化还原能力和表面酸性，从而促进SCR性能。

%In order to control the NOx emission of diesel engine effectively ,a series of vanadium catalysts and M‐V2 O5‐WO3/TiO2 modified catalysts doped with Ni ,Zr ,Fe and Cu transition metals were prepared by incipient wetness impregnation andthe SCR denitration activity tests were conducted .The catalysts were characterized by XRD ,TEM and NH3‐TPD .The results showed that the V2O5‐WO3/TiO2 catalyst with Zr had high activity even at 150 ℃ .The doping metal Zr improved the SCR performance by enhancing the dispersion ofV ,W and TiO2 and improving the oxidation reduction ability and surface acidity .【期刊名称】《车用发动机》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】4页(P37-40)【关键词】氮氧化物;选择性催化还原;浸渍法;钒钨金属氧化物;催化剂【作者】余艳;袁博;周松【作者单位】哈尔滨工程大学动力与能源工程学院，黑龙江哈尔滨 150001; 哈尔滨学院理学院，黑龙江哈尔滨 150086;哈尔滨学院理学院，黑龙江哈尔滨 150086;哈尔滨工程大学动力与能源工程学院，黑龙江哈尔滨 150001【正文语种】中文【中图分类】TQ426.6近些年来，随着我国机动车保有量的不断增加，柴油机有害排放物中NOx和颗粒物的排放，特别是NOx排放污染的问题日益突出。

图6-1 典型火电厂SCR法烟气脱硝工艺流程图脱硝工艺介绍1脱硝工艺图1 LNB、SNCR和SCR在锅炉系统中的位置目前成熟的燃煤电厂氮氧化物控制技术主要包括燃烧中脱硝技术和烟气脱硝技术，其中燃烧中脱硝技术是指低氮燃烧技术（LNB），烟气脱硝技术包括SCR、SNCR和SNCR/SCR联用技术等，其在锅炉系统中的位置如图1所示。

1.1烟气脱硝工艺应用目前进入工业应用的成熟的燃煤电厂烟气脱硝技术主要包括SCR、SNCR和SNCR/SCR联用技术。

1）SNCR脱硝技术是指在锅炉炉膛出口900~1100℃的温度范围内喷入还原剂（如氨气）将其中的NOx选择性还原成N2和H2O。

SNCR工艺对温度要求十分严格，对机组负荷变化适应性差，对煤质多变、机组负荷变动频繁的电厂，其应用受到限制。

大型机组脱硝效率一般只有25~45%，SNCR脱硝技术一般只适用于老机组改造且对NOx排放要求不高的区域。

2）SCR烟气脱硝技术是指在300~420℃的烟气温度范围内喷入氨气作为还原剂，在催化剂的作用下与烟气中的NOx发生选择性催化反应生成N2和H2O。

SCR烟气脱硝技术具有脱硝效率高，成熟可靠，应用广泛，经济合理，适应性强，特别适合于煤质多变、机组负荷变动频繁以及对空气质量要求较敏感的区域的燃煤机组上使用。

SCR脱硝效率一般可达80～90%，可将NOx排放浓度降至100mg/m3（标态，干基，6%O2）以下。

3）SNCR/SCR联用技术是指在烟气流程中分别安装SNCR和SCR装置。

在SNCR 区段喷入液氨等作为还原剂，在SNCR装置中将NOx部分脱除；在SCR区段利用SNCR工艺逃逸的氨气在SCR催化剂的作用下将烟气中的NOx还原成N2和H2O。

SNCR/SCR联用工艺系统复杂，而且脱硝效率一般只有50~70%。

三种烟气脱硝技术的综合比较见表1。

表1 烟气脱硝技术比较2SCR工艺2.1S CR技术简介选择性催化还原法（SCR）的基本原理是利用氨（NH3）对NOx的还原功能，使用氨气（NH3）作为还原剂，将体积浓度小于5％的氨气通过氨气喷射格栅（AIG）喷入温度为300~420℃的烟气中，与烟气中的NOx混合后，扩散到催化剂表面，在催化剂作用下，氨气（NH3）将烟气中的NO和NO2还原成无公害的氮气（N2）和水（H2O）（图3-6）。

钒钨钛脱硝催化剂的性能研究作者：李镛来源：《中国化工贸易·上旬刊》2017年第04期摘要：SCR技术是目前运用较为广泛的烟气脱硝技术，脱硝效率较高。

SCR脱硝技术的核心是催化剂，催化活性对SCR的整体脱硝效果影响重大，因此，本文对V-W-Ti体系催化剂的性能进行了研究，探讨了不同钒、钨组分、烟气组分对催化剂脱硝性能的影响。

关键词：钒钨钛催化剂；SCR技术；性能研究1不同钒含量对钒钨钛催化剂脱硝性能的影响V2O5是目前商品SCR催化剂中的主要活性组分，在选择性催化还原反应中具有良好的脱除NOx性能，但由于V2O5催化氧化的能力很强，在氧气存在时，会将烟气中的SO2氧化生成SO3，SO3进而会与SCR系统中未发生反应的NH3结合，生成NH4HSO4等造成催化剂以及系统管路的阻塞。

SCR催化剂中不同含量的V2O5会出现不同的形态，在较小负载量的催化剂表面，V2O5会以不饱和的单体或等轴聚合体的形态分散，该形态的V2O5是SCR催化剂的主要活性中心（见图1），Koebel等[1]发现，聚合体形态的V2O5相比单体具有更好的催化剂活性；当V2O5的负载量较大时，会形成结晶并在载体表面不均匀的堆积，不利于SCR反应的发生，且过多的V2O5会加剧SO3的生成。

由表1及图2可知，当催化剂中无钒氧化物时，催化剂的最高活性仅为49.7%（400℃）；当催化剂中添加钒氧化物时，催化剂的活性在250℃时，均可达到70%以上。

当钒含量为0.4%时，催化剂在350℃～400℃时的最大脱硝率约达98%，得到非常高的脱硝率。

另外，当钒含量在0.4%和0.8%时，催化剂有最大的活性窗口：250℃～450℃。

然而，从图2中可知，当钒含量大于1.0%时，催化剂的活性开始呈下降趋势，当钒含量达2.4%时，最高活性降到约85%（350℃）。

这主要是由于催化剂载体的比表面积较小，较大的钒含量在其表面不能较好的分散，导致催化剂表面V2O5的聚集、结晶。