选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝技术概述

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脱硝-SNCR-SCR-简介

选择性催化还原选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction，SCR)的原理是在催化剂作用下，还原剂NH3在相对较低的温度下将NO和NO2还原成N2，而几乎不发生NH3的氧化反应，从而提高了N2的选择性，减少了NH3的消耗。

其中主要反应如下：4NH3+6NO=5N2+6H2O8NH3+6NO2=7N2+12H2O4NH3+3O2=2N2+6H2O4NH3+5O2=4NO+6H2O2NH3可逆生成N2+3H2SCR系统由氨供应系统、氨气/空气喷射系统、催化反应系统以及控制系统等组成，为避免烟气再加热消耗能量，一般将SCR反应器置于省煤器后、空气预热器之前，即高尘段布置。

氨气在加入空气预热器前的水平管道上加入，与烟气混合。

催化反应系统是SCR 工艺的核心，设有NH3的喷嘴和粉煤灰的吹扫装置，烟气顺着烟道进入装载了催化剂的SCR 反应器，在催化剂的表面发生NH3催化还原成N2。

催化剂是整个SCR系统关键，催化剂的设计和选择是由烟气条件、组分来确定的，影响其设计的三个相互作用的因素是NOx脱除率、NH3的逃逸率和催化剂体积。

目前普遍使用的是商用钒系催化剂，如V2O5/TiO2和V2O5-WO3/TiO2。

在形式上主要有板式、蜂窝式和波纹板式三种。

该工艺于20 世纪70年代末首先在日本开发成功，80 年代以后，欧洲和美国相继投入工业应用。

在NH3/NO x的摩尔比为1时，NO x的脱除率可达90%，NH3的逃逸量控制在5 mg/L以下。

由于技术的成熟和高的脱硝率，SCR法现已在世界范围内成为大型工业锅炉烟气脱硝的主流工艺。

截至2010年底，我国已投运的烟气脱硝机组容量超过2亿kW，约占煤电机组容量的28%，其中SCR机组占95% 。

柴油机所产生的微粒(PM)和氮氧化物(NOx)是排放中两种最主要的污染物。

从目前降低汽车尾气排放的技术途径来看，要达到欧Ⅳ排放标准，一般不再从发动机本身的结构方面采取措施，通常是采取排气后处理的方式来降低污染物的排放量，而尿素-SCR 选择性催化还原法是最具现实意义的方法，它能把发动机尾气中的NOx减少50%以上。

烟气SCR法脱销技术

·氨稀释空气流量控制
氨稀释用空气流量在SCR 系统运行时被设定好,不再调整。两台空气压缩机,一台备用。当第1台空气压缩机输出气体压力低于设定值或发生故障时,第2台空气压缩机自动启动
·氨气蒸发器
氨气蒸发器与储罐为一体化结构,加热器放置在无水氨的液体中,通过氨储罐内的压力控制加热器。当储罐内的压力低于设定压力时,加热器通电加热液氨;加热器过热则断电保护。。
烟气SCR法脱ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ技术
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工艺原理
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技术特点
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催化剂活
性
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测量控制
系
统
工艺原理
SCR（Selective Catalytic Reduction）——选择性催化还原法脱硝技术是目前国际上应用最为广泛的烟气脱硝技术，在日本、欧洲、美国等国家地区的大多数电厂中基本都应用此技术，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。
技术特点
·烟气脱硝效率≥ 90%; ·出口氨气排放量< 3PPM，完全达到国家标准; ·SO2转化为SO3的转化率< 1%; ·蜂窝状或板式催化剂单元设计，保证最大催化剂表面; ·特殊气体均布装置保证烟气和NH3均匀分布; ·反应器可以布置省煤器和空预器之间，或脱硫塔之后; ·提供氨水或者液NH3两种可选方案，可满足不同需要。
催化剂量是根据脱硝装置的设计能力和操作要求来决定的,增加催化剂量可以提高脱硝性能。在实际中,催化剂的初期充填量是设计要求的最适量和使用期间的损失量之和。一般用SV 值[ SV值=处理气体量 (m3 (Vn ) /h ) /催化剂量(m3 ) ]来表示催化剂的充填量指标。脱硝反应时,排放气体中的NOx 和注入的NH3 几乎是以1: 1的物质的量之比进行反应,因此在相同的催化剂充填量下,通过增加NH3 的注入量,也会使NH3的泄漏量增加,所以在决定氨浓度和催化剂量时必须考虑对脱硝装置后部机器的影响。

SCR脱硝技术

SCR脱硝技术及其脱硝催化剂生产工艺1、概述SCR(selective catalytic reduction)是烟气选择性催化还原法脱硝技术的简称，是指在催化剂的作用下，利用还原剂（如NH3）“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。

也就是说SCR工艺的实质就是燃煤锅炉排放烟气中的NOx污染物与喷入烟道的还原剂NH3，在催化剂的作用下发生氧化还原反应，生成无害的N2和H2O。

该工艺于20世纪70年代末首先在日本开发成功，80年代和90年代以后，欧洲和美国相继投入工业应用，现已在世界范围内成为大型工业锅炉烟气脱硝的主流工艺。

为避免烟气再加热消耗能量，一般将SCR反应器布置在锅炉省煤器出口与空气预热器之间，即高飞灰布置。

此时烟气温度（300℃-430℃）正好是催化剂的最佳活性温度窗口。

氨气在加入空气预热器前的水平管道上加入，与烟气混合，NOx在催化剂的作用下被还原为N2和H2O。

目前常规应用的SCR技术为中温催化剂(280℃-420℃)，而现在正在研究开发的低温催化剂，可应用于200℃以下的烟气温度。

2、SCR反应过程SCR技术是在金属氧化物催化剂作用下，以NH3作为还原剂，将NOx还原成N2和H2O。

NH3不和烟气中的残余的O2反应，而如果采用H2、CO、CH4等还原剂，它们在还原NOx的同时会与O2作用，因此称这种方法为“选择性”。

主要反应方程式为：4NH3+4NO+O2─>4N2+6H2O (1)NO+NO2+2NH3─>2N2+3H2O (2)3、SCR系统设计条件•烟气流量•烟气温度•烟气成分和灰分成分•烟气入口NOx浓度•脱硝效率•空间速率•NH3/NOx摩尔比•SO2转化率•NH3逃逸率•反应器运行压降4 、SCR脱硝系统主要装置•氨存储和供应系统•氨/空气喷射系统•SCR反应器•SCR催化剂•SCR控制系统•吹灰和灰输送系统5、SCR催化反应还原剂用于SCR烟气脱硝的还原剂一般有3种：液氨、氨水、及尿素。

烟气SCR 脱硝原理简介

烟气SCR 脱硝原理SCR是英文Selective Catalyst Reduction的缩写,既选择性催化还原法。

1957年，美国Englehard公司首先发现Nox和NH3之间发生的选择性催化反应，并申请了专利。

为控制燃煤电厂NOx 的排放,国家环保总局在2003 年12 月发布了进一步修订的GB 13223 - 2003《火电厂大气污染物排放标准》。

该标准规定,不同时段的火电厂实行NOx 最高允许排放浓度。

从2004年7月开始,对NOx 的排放征收0.60 元/ kg 的排污费。

选择性催化还原法（SCR）脱硝技术是指在催化剂的作用下，还原剂（液氨）与烟气中的氮氧化物反应生成无害的氮和水，从而去除烟气中的NOx。

选择性是指还原剂NH3和烟气中的NOx发生还原反应，而不与烟气中的氧气发生反应。

催化剂有贵金属和普通金属之分，贵金属催化剂由于它们和硫反应，且价格昂贵，实际上不予采用，普通催化剂催化效率不是很高，价格也比较贵，要求反应温度范围为300～400℃。

比较常用的催化剂含有氧化钒和氧化钛。

SCR催化剂由陶瓷支架和活性成分（氧化钒，氧化钛，有时候还有钨）组成，现在使用的催化剂性状主要有两种：蜂窝形和板形。

采用预制成型的蜂窝型陶瓷，催化剂填充在蜂窝空中或涂刷在基质上。

采用板形时在支撑材料外涂刷催化剂。

烟气含尘时，吸收塔一般是垂直布置，烟气由上而下流动。

催化剂布置在2层到4层（或组）催化剂床上，为充分利用催化剂，一般布置3层或4层，同时提供一个备用的催化床层。

当催化剂活性降低时，在备用层中安装催化剂。

持续失活后，在旋转基座上更换催化剂，一次只换一层，从顶层开始，这种方法可以充分利用催化剂。

吸收塔内布置吹灰器，定期吹灰，吹去沉积在催化床上的灰尘。

SCR系统的性能主要由催化剂的质量和反应条件所决定。

在SCR反应器中催化剂体积越大，NOx的脱除率越高同时氨的逸出量也越少，然而SCR工艺的费用也会显著增加。

选择性催化还原脱硝技术..

二. SCR烟气脱硝技术的介绍
● ● ● ●
SCR反应的原理 SCR反应的催化剂 SCR反应系统的布置方式
催化剂装载型式的选择
2.1 SCR反应的原理
SCR技术是还原剂（电厂主要用NH3）在金属催化剂的作用下，将NOx还原为对大气环境影响不大的氮气和水。“选择性”是指氨有选择地进行还原反应，在这里它只选择还原NOx。目前，国外学者已经在SCR反应的反应物是NO达成了一致，而不是NO2，并且O2参与了反应。
NOx
NOx
该反应在没有催化剂的情况下，只在 980℃左右很窄的温度范围内进行；但在催化剂的作用下，反应温度可以大大降低，在300～400℃ 时即可反应。
2.2 SCR反应的催化剂
SCR法所用的催化剂主要有3类：
● Pt-Rh和Pd等剂沸石分子筛型
蜂窝式
板式
2.5 SCR系统的构成及主要装置和设备
锅炉负荷信号 NOX 信号氨的流量分配氨喷射栅格省煤器 SCR 反应器空预器稀释空气 FI C 无水氨储罐
烟气
锅炉
烟气出口氨蒸发器
SCR的基本的操作运行过程主要包含以下的几个步骤： 1）氨的准备与储存； 2）氨的蒸发并与预混空气相混合； 3）氨与空气的混合气体在反应器的适当位置喷入烟气，其位置通常在反应器的入口附近的烟气管路内； 4）喷入的混合气体与氨气的混合； 5）各反应物向催化剂表面的扩散并进行反应。
3.4 NH3/NOx摩尔比的影响
理论上，1mol的NOx需要1mol的NH3去脱除，NH3量不足会导致 NOx的脱除效率降低，NH3过量又会与烟气中的SO3、SO2等反应，形成铵盐，导致烟道积灰和腐蚀，另外多余的 NH3又会对环境造成二次污染。根据SCR入口NOx浓度、NOx脱除效率以及NH3残留量定义NH3/NOx 平均摩尔比：

选择性催化还原法

烟气流型的优劣决定着催化剂的应用效果,合理的烟气流型不仅能较高地利用催化剂,而且能减少烟气的沿程阻力。在工程设计中必须重视烟气的流场,喷氨点应具有湍流条件以实现与烟气的最佳混合,形成明确的均项流动区域。
催化剂的类型、结构和表面积催化剂是SCR系统中最关键的部分，其类型、结构和表面积对脱除NOx效果均有很大影响。
工艺流程
典型SCR系统的组成（以液氮为还原剂）典型SCR主要工艺流程为：还原剂（液氨）用罐装卡车运输，以液体状态储存于氨罐中；液态氨在注入SCR系统烟气之前经由蒸发器蒸发汽化；汽化的氨和稀释空气混合，通过喷氨格栅喷入SCR反应器上游的烟气中；充分混合后的还原剂和烟气在SCR反应器中催化剂的作用下发生反应，去除 NOx。
空间速度是SCR的一个关键设计参数,它是烟气(标准状态下的湿烟气)在催化剂容积内的停留时间尺度,在某种程度上决定反应物是否完全反应,同时也决定着反应器催化剂骨架的冲刷和烟气的沿程阻力。空间速度大,烟气在反应器内的停留时间短,则反应有可能不完全,这样氨的逃逸量就大,同时烟气对催化剂骨架的冲刷也大。对于固态排渣炉高灰段布置的SCR反应器,空间速度选择一般是(2500 ~ 3500) h。华夏电力公司篙屿电厂采用的SCR 反应器烟气速度为5.55 m/s (380℃时 )。
特点
SCR技术具有以下特点。 ①NOx脱除效率高据有关文献记载及工程实例监测数据，SCR法一般的NOx脱除效率可维持在70%-90%，一般的NOx出口浓度可降低至100mg/m左右，是一种高效的烟气脱硝技术。 ②二次污染小 SCR法的基本原理是用还原剂将NOx还原为无毒无污染的N2和H2O，整个工艺产生的二次污染物质很少。 ③技术较成熟，应用广泛 SCR烟气脱硝技术已在发达国家得到较多应用。如德国，火力发电厂的烟气脱硝装置中SCR法大约占95%。在我国已建成或拟建的烟气脱硝工程中采用的也多是SCR法。 ④投资费用高，运行成本高以我国第一家采用SCR脱硝系统的火电厂—福建漳州后石电厂为例，该电厂600MW机组采用日立公司的SCR烟气脱硝技术，总投资约为1.5亿人民币。

SCR法脱硝技术简介

SCR 法脱硝技术简介一、SCR 脱硝原理SCR 的全称为选择性催化还原法(Selective Catalytic Reducation)。

催化还原法是用氨或尿素之类的还原剂，在一定的温度下通过催化剂的作用，还原废气中的NO x (NO 、NO 2)，将NO x 转化非污染元素分子氮(N 2)，NO x 与氨气的反应如下：CO(NH 2)2+H 2O→2NH 3+CO 2(尿素热解，氨水无热解直接使用)4NO + 4NH 3 + O 2 → 4N 2 + 6H 2O6NO 2+8NH 3→7N 2+12H 2OSCR 系统包括催化剂反应器、还原剂制备系统、氨喷射系统及相关的测试控制系统。

SCR 工艺的核心装置是催化剂和反应器，有卧式和立式两种布置方式，本项目采用卧式。

该工艺为最新成熟工艺。

二、工艺流程变化现有生产工艺流程：增加SCR 系统工艺流程：氮氧化物一级水吸收二级水吸收碱吸收总碱塔吸收氧化塔转化吸收总塔吸收后排放氮氧化物一级水吸收二级水吸收碱吸收总碱塔吸收氧化塔转化吸收 SCR 系统催化还原总塔吸收后排放三、工艺变更的目的及效果：3.1现有工艺全部采用水、碱喷射强制吸收，喷射泵运行较多，运行成本高。

尾气排放每天监测大约在80～110mg/m3,虽符合国家及当地排放要求，但是排放指标偏上。

3.2根据国家政策，在原有工艺基础上，在氧化塔与总吸收排放塔之间增加SCR催化还原吸收系统，在原有排放的基础上再次深度治理，可保证尾气排放指标≤50mg/m3。

前面工序喷射泵可停止部分使用，降低能耗及噪声污染。

四、项目投资：SCR系统总投资为：78万元。

配套辅助工程管道、原料储罐投资约4万元。

合计投资：84万元。

以上投资全部为环保设备设施投资。

scr 选择性催化还原法

SCR(Selective Catalytic Reduction)是美国Ecgelhard公司发明的,并于1959年申请了专利,而日本率先在20世纪70年代对该方法实现了工业化。

燃煤电站SCR脱硝原理是利用NH3基和催化剂(铁、钒、铬、钴或等碱金属)在温度为300~420℃时将NOx还原为N2。

NH3具有选择性,只与NOx发生反应,基本上不与O2反应,所以称为选择性催化还原脱硝。

SCR法中催化剂的选取是关键。

对催化剂的要求是活性高、寿命长、经济性好和不产生二次污染。

在以氨为还原剂来还原NO时,虽然过程容易进行,铜、铁、铬、锰等非贵金属都可起到有效的催化作用,但因烟气中含有SO2、尘粒和水雾,对催化反应和催化剂均不利,故采用SCR法必须首先进行烟气除尘和脱硫,或者是选用不易受肮脏烟气污染影响的催化剂;同时,要使催化剂具有一定的活性,还必须有较高的烟气温度。

目前以二氧化钛为基体的碱金属催化剂,最佳反应温度为300~420℃。

SCR是国际上应用最多,技术最成熟的一种烟气脱硝技术之一。

该法的优点是:由于使用了催化剂,故反应温度较低;净化率高,可达85%以上;工艺设备
紧凑,运行可靠;还原后的氮气放空,无二次污染。

但也存在一些明显的缺点:烟气成分复杂,某些污染物可使催化剂中毒;高分散的粉尘微粒可覆盖催化剂的表面,使其活性下降;系统中存在一些未反应的NH3和烟
气中的SO2作用,生成易腐蚀和堵塞设备的(NH4)2SO4和NH4HSO4,同时还会降低氮的利用率；系统设计与运行费用较高。

SCR烟气脱硝技术

烟气冷却器：降低烟气温度便于后续处理和排放
添加标题
烟气排放口：排放处理后的烟气满足环保要求
采用选择性催化还原技术将NOx转化为N2和H2O 工艺流程简单操作方便易于控制脱硝效率高可达到90%以上设备投资和运行成本相对较低适用于各种类型的锅炉和工业炉窑具有较好的环保效益和社会效益
影响因素：反应温度是影响SCR烟气脱硝技术效果的重要因素之一反应温度范围：SCR烟气脱硝技术通常在300-400℃的反应温度范围内进行温度过高：反应温度过高会导致催化剂失活影响脱硝效果温度过低：反应温度过低会导致反应速率降低影响脱硝效率
减少NOx排放：有效降低烟气中的 NOx含量
提高燃烧效率：提高锅炉燃烧效率降低燃料消耗
降低运行成本：减少脱硝剂消耗降低运行成本
提高环保性硝系统的投资成本
运行成本：运行 SCR烟气脱硝系统的运行成本
节能效果：SCR烟气脱硝系统对节能减排的贡献
加强环保监管：建立完善的环保监管体系确保脱硝技术的有效实施
技术瓶颈：现有技术存在效率低、成本高等问题创新方向：提高脱硝效率、降低成本、减少环境污染技术研发：加强技术研发推动技术创新政策支持：政府出台相关政策鼓励企业进行技术创新
汇报人：
其他行业：如陶瓷、有色金属等
烟气预处理：去除烟气中的灰尘、水分等
杂质
氨气注入：将氨气注入烟气中形成氨气与烟气的混合物
催化剂选择：选择合适的催化剂如V2O5、
TiO2等
反应器设计：设计反应器使烟气与氨气混合物在反应器
中充分反应
脱硝产物处理：处理脱硝产物如NOx、NH3
等
烟气排放：将处理后的烟气排放到大气中

SCR脱硝技术简介

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：4NO4NH 3O24N 26H 2O2NO24NH 3O23N 26H 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（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NO X 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。

催化剂的形式有：波纹板式，蜂窝式，板式SCR 脱硝工艺SCR脱硝工艺的原理是在催化剂的作用下，还原剂（液氨）与烟气中的氮氧化物反应生成无害的氮和水，从而去除烟气中的 NOx。

选择性是指还原剂 NH3和烟气中的 NOx发生还原反应，而不与烟气中的氧气发生反应。

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选择性催化还原法（SCR）烟气脱硝技术概述王清栋（能源与动力工程1302班1306030217）摘要：对选择性催化还原脱硝技术进行概述，分析了其机理，并简要介绍催化剂的种类及钝化与中毒机理.最后，对SCR技术进行总结与展望.关键词:选择性催化还原；烟气脱硝；氮氧化物Overview of Selective catalytic reduction (SCR) flue gas denitrationWang Qingdong(Power and Energy Engineering, class 1302 1306030217)Abstract: selective catalyst reduction flue gas denitration is reviewed. Its mechanism is analysed and catalyst is given a brief introduction. Catalyst passivation and poisoning mechanism is analysed. Finally, the summary and prospect of the technology are given.Keywords: SCR; NO x; flue gas denitration.1.前言氮氧化物是造成酸雨的主要酸性物质之一，是形成区域微细颗粒物污染和灰霾的主要原因，也是形成光化学烟雾的主要污染物，会引起多种呼吸道疾病，是“十二五”期间重点控制的空气污染物之一.2011年初通过的“十二五”规划纲要，要求NO x减少10%，从而使NO x成为我国下一阶段污染减排的重点.烟气脱硝技术与NO的氧化、还原及吸附特性有关.根据反应介质状态的不同，分为干法脱硝和湿法脱硝.目前，已经在火力发电厂采用的烟气脱氮技术主要是选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原（SNCR），其中采用最多的主流工艺是选择性催化还原法.2.SCR反应原理选择性催化还原脱氮是在一定温度和有催化剂存在的情况下，利用还原剂把烟气中的NO x还原为无毒无污染的N2和H2O.这一原理与1957年在美国发现，该工艺最早却在20世纪70年代的日本发展起来的.SCR原理图如图一所示氨气被稀释到空气或者蒸汽中，然后注入到烟气中脱硝，在催化剂表面，氨与NO x 生成氨气和水.SCR过程中的主要反应如下：4NO+4NH3+O24N2+6H2O基于V2O5的催化剂在有氧的条件下还对NO2的减少有催化作用，其反应式为2NO2+4NH3+O23N2+6H2O在缺氧的条件下，NO的反应式变成6NO+4NH35N2+6H2O在缺氧的条件下，NO2的反应式变成6NO2+8NH37N2+12H2O在没有催化剂的情况下，上述化学反应只能在很窄的温度范围内（850~1000℃）进行，通过选择合适的催化剂，可以使反应降低，并且使反应温度范围扩大（250~420℃），便于在锅炉尾部烟道的适当位置布置催化反应装置.当反应条件改变时，还可能发生副反应4NH3+O22N2+6H2O2 NH3 N2+3H24NH3+4O24NO+6H2O发生NH3分解的反应和NH3氧化为NO 的反应都在350℃以上才能进行，450℃反应速度明显加快.温度在300℃时仅有NH3转化为N2的副反应可能发生.实际使用中，催化剂通常制成板状、蜂窝状的催化原件，再将催化原件制成催化剂组件，组件排列在催化剂反应器的框架内构成催化剂层.烟气中的NO X、NH3和O2在流过催化剂层时，经历以下几个过程：① NO X、NH3和O2扩散到催化剂外表面并进一步相催化剂的微孔表面扩散；② NO X和O2与吸附在催化剂表面活性位的NH3反应生成N2和H2O；③N2和H2O从催化剂表面脱附到微孔中；④微孔中的N2和H2O扩散到催化剂外表面，并继续扩散到主流烟气中被带出催化层.其中，过程①-③为控制步骤，因此脱氮装置的性能不但受到化学反应速度的制约，还在很大程度上受反应物扩散速度的影响.3.SCR催化剂简介3.1 贵金属催化剂贵金属催化剂低温催化活性优良，对NOx还原及对NH3、CO氧化均具有很高的催化活性，因此在SCR过程中会导致还原剂大量消耗而增加系统运行成本。

此外，催化剂造价昂贵，易发生氧抑制和硫中毒。

目前这类催化剂主要用于天然气脱氮及低温SCR装置.3.2 金属氧化物催化剂金属氧化物主要是氧化钛基V2O5-WO3(MoO3)/TiO2系列催化剂.其次是氧化铁基催化剂，是以Fe2O3为基础，添加Cr2o3、Al2O3、SiO2以及微量的MgO、TiO、CaO等组成，但是这种催化剂活性比氧化钛基催化剂的活性低。

对于非负载型金属氧化物催化剂，目前国外的研究主要集中在MnOx催化剂，而且有部分催化剂已显示出了非常好的低温活性。

3.3分子筛催化剂分子筛催化剂在化工生产中应用极为广泛，同样在DeNOx-SCR技术中也备受关注，多数的催化活性主要表现在中高温区域，实际应用中的水抑制及硫中毒问题依然亟待解决，目前已开展的研究中涉及了多种类型的分子筛。

在较高的温度下，分子筛催化剂对选择性还原NOx具有高的催化活性，并且活性温度范围比较宽，但是抗H2O和SO2的能力差。

3.4碳基催化剂近年来，不少学者尝试以各种碳质材料作为载体负载金属氧化物制备碳基催化剂，由于碳基具有表面积大和化学稳定的特点，因此以各种碳基材料作为载体负载金属氧化物，可制备得到碳基催化剂，该催化剂显示出了良好的低温选择催化还原活性。

但是其在温度较高且有氧存在时容易燃烧，适宜的反应温度为100~150℃，由于反应温度较低，应用范围收到限制.3.5沸石催化剂沸石催化剂是一种陶瓷基的催化剂，由带碱性离子的水和硅酸铝的一种多孔晶体物制成丸状或蜂窝状.这类催化剂具有较好的热稳定性和高温活性.4.催化剂的钝化与中毒理想情况下，还原反应不会消耗催化剂，也不会改变催化剂的表面结构；但在实际运行中，飞灰中含有的碱金属和砷与催化剂的作用、催化剂的烧结、堵塞、磨损以及水蒸气的凝结和硫酸盐的沉积等原因使得催化剂的活性降低或中毒. 目前工业上运用最多的是钒基催化剂(V2O5-WO3-TiO2系催化剂，其中V2O5为活性成分，WO3为稳定成分，TiO2为载体物质)，下面以钒基催化剂为例，说明催化剂钝化中毒原理.4.1催化剂的烧结烧结是催化剂失活的重要原因之一，而且催化剂的烧结过程是不可逆的。

一般在烟气温度高于400 ℃时，烧结就开始发生。

当反应器入口烟气温度高于450 ℃并持续一定时间时，催化剂的寿命将会在短时间内大幅降低。

SCR烟气脱硝催化剂中，TiO2是锐态型，烧结后变成金红石型，导致催化剂颗粒增大和表面积减少，催化剂活性位数量锐减——即催化剂失活。

适当提高催化剂中 WO3 的含量，可以提高催化剂的热稳定性，从而提高其抗烧结能力。

4.2催化剂中毒催化剂中毒受多种元素的影响，现主要中毒方式有：砷中毒，钙中毒，碱金属中毒，SO3中毒，磷中毒，水的毒化.4.2.1砷中毒砷是大多数煤种中都存在的成分，SCR 催化剂的砷中毒是由气态砷的化合物不断聚积，堵塞催化剂活性位通道造成的。

烟气中气态砷的主要形态为As2O3，As2O3扩散到催化剂表面及催化剂的微孔中，在催化剂的活性位上与其他物质发生反应，导致催化剂活性降低.As中毒主要取决于烟气中的气态 As2O3浓度，因而也和煤中的砷的含量有关.砷中毒的机理见下图.（本原理由Morita等人在1998年提出，除此之外还有其他模型）4.2.2 钙中毒飞灰中游历的CaO和SO3反应生成CaSO4，CaSO4覆盖在催化剂表面上，阻止了NH3、NO x 等反应物向催化剂表面扩散，降低了催化剂的活性.烟气中的 CaO 可以将气态 As2O3固化，从而缓解催化剂砷中毒的影响，但是 CaO 浓度过高又会加剧催化剂的堵塞.研究表明，随着CaO含量的增加，催化剂寿命先增大后减小，这是因为在CaO含量较低时，催化剂主要受砷中毒的影响，在CaO含量较高时，催化剂主要受钙中毒的影响.4.2.3 碱金属中毒烟气中含有的Na、K等碱金属的混合物如果直接和催化剂表面接触，可以和催化剂的活性组分发生变化.这是因为可溶性碱金属盐的活性要强于NH3，碱金属优先与催化剂表面的活性组分发生反应，使催化剂失去活性，发生中毒现象. 除碱金属氧化物外，碱金属硫酸盐以及氯化物也会使催化剂中毒. 在实际情况中，如果能够避免水蒸气凝结，即可避免碱金属中毒.在火力发电厂中，由于含量的关系，K对催化剂的作用最明显，以K为例，碱金属中毒机理见下图.其机理为：K与催化剂酸性位的V-OH发生反应，生成V-OK，使催化剂吸附NH3能力下降，从而使参与NO还原反应的NH3的吸附量减少并降低SCR的活性.4.2.4 SO3中毒烟气中的 SO2也能使催化剂中毒。

烟气中的 SO2在钒基催化剂作用下被催化氧化为SO3，与烟气中的水蒸汽及 NH3反应，生成一系列铵盐，这样不仅会造成 NH3的浪费，而且还会导致催化剂的活性位被覆盖，导致催化剂失活.此外，SO2与催化剂中的金属活性成分发生反应，生成金属硫酸盐导致催化剂失活.4.2.5 磷中毒研究发现，磷元素的一些化合物也对 SCR 催化剂有钝化作用，包括 H3PO4，P2O5和磷酸盐；得到催化剂的活性随着 P2O5负载量的增加而下降，但相比碱金属的影响则要小很多. 磷中毒的机理被认识是：P取代了V-OH和W-OH中的V、W，形成了P-OH，但是P-OH仍能提供酸性位，所以在负载量不大的情况下，磷中毒的现象并不明显.4.2.6 水的毒化水在烟气中以水蒸汽的形式出现，水蒸汽在催化剂表面的凝结，一方面会加剧 K、Na 等碱金属可溶性盐对催化剂的毒化，另一方面凝结在催化剂毛细孔中的水蒸汽，在温度增加的时候，会汽化膨胀，损害催化剂细微结构，导致催化剂的破裂。

4.3催化剂空隙积灰堵塞烟气中的SO3会与喷入烟气中的NH3，反应生成硫酸铵和硫酸氢铵，也可以和简图金属氧化物CaO、MgO等反应生成CaSO4和MgSO4这些产物会堵塞催化剂的微孔，阻碍烟气中的NH3、NO x和O2于催化剂活性表面接触，引起催化剂的钝化。

积灰严重时，还可造成催化反应器内的烟气流速大幅度增加，使催化剂腐蚀加剧、烟气阻力增大.5.总结与展望（1）烟气脱硝在全国已经大范围展开，目前火力发电厂主要采用的技术是SCR，SNCR 两种干法脱氮技术，其中采用最多的主流工艺是SCR.SCR一个显著优点是脱硝效率高（70~90%），其次，它无需排水处理，无副产品；但是脱氮装置运行成本很高，系统复杂，烟气侧阻力增加。

此外，SCR法要消耗昂贵的NH３,而反应产物是无用的N2，不能实现废物利用.（2）SCR-SNCR混合法可以综合SCR和SNCR的优势，催化效率较SNCR高，消耗催化剂量减少，造成堵塞或腐蚀的机会较SCR低，设备较SCR简单，便于控制，将是烟气脱硝技术的优先选择.（3）发展多种脱硝技术.对于不同的情况，可以有条件的选择吸收法、等离子体活化法、吸附法等.（4）加强技术引进及技术转化.一方面可以引进国外先进技术；另一方面，加强技术研发，努力开发具有自主知识产权的脱硝技术；同时要加大对SCR催化剂的研究，比如催化剂的防中毒及钝化.（5）开发具有中国特色的脱硝技术.SCR脱硝工艺是一项投资及运行成本高，反应温度高的脱硝技术，针对我国国情，应开发适合我国国情的低温SCR技术.（6）要对脱硝技术进行创新.美国等发达国家近年来研究出一些烟气脱硝新技术，如，微生物脱硝法，微波脱硝法，液膜法，脉冲电晕法等.此外，目前趋势是脱硫与脱硝并重，将来脱硝技术的创新点在于同时脱硫脱硝及利用现有的脱硫装置进行脱硝.（7）烟气脱硝是“先污染后治理”的路子，应该从源头上解决问题，研究高效低氮燃烧技术也是以后的热点问题.参考文献：[1]韦正乐．烟气NOx 低温选择性催化还原催化剂研究进展．化工进展，2007，26(3).[2]中国环境保护产业协会锅炉炉窑除尘除硫委员会.我国火电厂脱硫脱硝行业2010年发展综述.行业综述.[3]顾长荣，周明吉，马薇. 燃煤烟气脱硝技术的研究进展.化工进展，2012,31(9).[4]兰国谦，刘建秋，张江伟. 脱硝工艺的技术比较.技术与工程应用.[5]陈彦广，王志，郭占成. 燃煤过程NO x抑制与脱除技术的现状与进展.2007,7(3).[6]刘晓霞，屈睿. 国外SCR催化剂研究进展. 广东化工.2008,35(11).[7]于千. 国内外SCR催化剂应用概述. 应用化工. 2010,39(6).[8]张烨，缪明峰. SCR脱硝催化剂失活机理研究综述. 电力科技与环保.2011,27(6).[9]张烨，徐晓亮，缪明峰. SCR脱硝催化剂失活机理研究进展. 能源环境保护. 2011,25(4).[10]阎维平等.洁净煤发电技术，第二版.北京：中国电力出版社.2011。