中低温SCR脱销工艺与催化剂应用

SCR脱硝催化剂性能影响因素研究及应用建议本文在试验室试验及电厂运行经验的基础上，研究和讨论烟气温度、面速度、线速度、NH3/NOX摩尔比、水含量、氧含量、CaO、碱金属含量以及催化剂几何尺等因素对SCR脱硝催化剂脱硝效率（活性）、SO2/SO3转化率、氨逃逸、压降等性能指标的影响，对于SCR脱硝催化剂的设计选型、设计优化和电厂SCR 系统性能考核修正以及实际运行具有重要的指导意义。

标签：SCR脱硝催化剂；脱硝性能；影响因素1引言目前，烟气脱硝的主流技术是选择性催化还原（Slective Catalytic Reduction）技术，而脱硝催化剂是实施该技术的核心和关键。

SCR脱硝催化剂具有高活性、高选择性等优点，脱硝效率最高可达95%以上，绝大部分为高尘布置。

国外SCR 技术比较成熟，已有近40年的电厂商业运行经验。

我国SCR烟气脱硝技术起步较晚，在SCR脱硝催化剂设计选型、确定电厂脱硝系统性能考核试验条件以及与设计条件出现差异时如何对性能考核试验结果进行修正经验不足。

因此，有必要对高尘布置的SCR脱硝催化剂性能的影响因素进行系统的试验研究。

2影响因素试验研究2.1 烟气温度（T）通过试验研究发现，催化剂脱硝效率及SO2/SO3转化率随温度增高而增大，当温度超过425℃后，由于热效应的作用，催化剂微观结构发生变化，脱硝效率随着温度的增高反而有所下降；SO2/SO3转化率却急剧增加，如图1所示。

在实际运行中，影响因素更为复杂。

因此，该曲线图表示的是一种变化趋势，不同条件下其变化幅度会有所差异，在实际运用需要对试验曲线加以修正。

2.2 NH3/NOx摩尔比试验研究发现（如图2所示），NOx的脱除率随着NH3/NOx摩尔比呈近似线性增加，由于NOx中有5%以NO2形式存在以及反应方程式的平衡限制，当NOx脱除率大于90%以后开始趋于稳定，要得到更高的NOx脱除率，需要比理论值更多的喷NH3量。

由于投资成本和运行费用等的限制，实际的NH3/NOx 摩尔比是催化剂和SCR系统设计时需要综合考虑的一个重要参数。

SCR脱硝催化剂现状及成型工艺分析介绍了国内外钢钛系SCR脱硝催化剂的应用现状，阐述了低温钵系SCR脱硝催化剂的研究进展与工程探索情况，总结了商用蜂窝状、板式和波纹式SCR催化剂的成型工艺，并针对不同行业特性提出了脱硝催化剂研究方向。

选择性催化还原技术(ive catalytic reduction, SCR)是控制氮氧化物(NOx) 排放的最为关键的技术，广泛应用于热电厂、焚烧厂等工业烟气脱硝，以及柴油机动车尾气净化。

该技术以尿素、氨水或液氨产生的NH3为还原剂，核心是催化活性好、选择性高、机械强度高且运行稳定的脱硝催化剂。

SCR催化剂从最初电力脱硝行业的传统车凡钛催化剂的普及应用，到目前应用于钢铁、玻璃等非电行业的低温催化剂的广泛研究，其发展和应用得到突破性进展。

传统钢钛催化剂的发展已经相对成熟，但应用范围窄，条件苛刻；低温催化剂存在易中毒、寿命低、工况适用性等问题亟需解决。

SCR催化剂成型工艺是其应用与工业推广的关键所在，我国在传统催化剂成型技术取得全面性普及与推广，但相比国外催化剂的应用效果不佳；近几年低温SCR 催化剂的研究工作取得突破性成果，应用和推广有待工程校验。

因此，通过深入研究催化剂生产技术和成型工艺，研发经得住实际工程考验的具有自主知识产权催化剂是未来SCR技术发展的重要环节。

1传统SCR脱硝催化剂发展历程1.1国外SCR催化剂的应用美国Engelhard公司在1957年首次成功研发SCR催化剂，由Pt、Rh和Pb等贵金属构成，具有很高的催化活性，但造价昂贵、温度区间窄、易中毒，不适于工业应用。

日本日立、三菱重工等生产的V205(W03)/Ti02 (车凡钛系)催化剂较早实现商业化应用。

20世纪七八十年代，日本和欧美相继建造多套脱硝系统，钢钛系SCR催化剂的商业应用趋于成熟，主要应用于电力行业烟气污染控制。

近30年SCR催化剂在研究和应用方面都取得一定进展，具体发展过程如图1。

科技成果——循环流化床脱硫+中低温SCR脱硝技术成果简介
本脱硫脱硝技术工艺流程为“烧结机/带式焙烧机→电除尘器→主引风机→脱硫反应塔→布袋除尘器→GGH换热器（原烟气段）→SCR 脱硝→GGH换热器（净烟气段）→脱硫脱硝引风机→烟囱排放”。

其中，脱硫吸收塔采用循环流化床超净吸收塔技术，循环流化床工艺主要由吸收剂制备与供应、吸收塔、物料再循环、工艺水、布袋除尘器以及副产物外排等构成，一般采用干态的消石灰粉作为吸收剂。

单套吸收塔自下而上依次应为进口段、塔底排灰装置、文丘里加速段、循环流化床反应段、顶部循环出口段，烟气从吸收塔（即流化床）底部进入，吸收塔底部为一个文丘里装置，烟气流经文丘里管后速度加快，与细的吸收剂粉末互相混合，使颗粒之间、气体与颗粒之间产生剧烈摩擦，形成流化床，在喷入均匀水雾、降低烟温的条件下，吸收剂与烟气中的二化硫反应生成CaSO3和CaSO4。

脱硫后烟气温度为80-110℃，进入由GGH换热器、烟气加热炉、SCR反应器、氨站等组成的低温脱硝系统，经过GGH换热、加热炉将温度加热至160-300℃，进入SCR反应器，在催化剂的作用下，当烟气温度为280-300℃时，利用氨作为还原剂，与烟气中的NOx反应，产生无害的氮气和水，最后洁净烟气经系统引风机排往烟囱。

烟囱出口颗粒物排放≤10mg/Nm3，SO2排放≤35mg/Nm3，NOx 排放≤50mg/Nm3（干标，16%O2）。

应用情况
首钢京唐钢铁联合有限责任公司。

目前6套脱硫脱硝系统运行稳定，烧结/球团排放烟气经消石灰脱硫、氨水为还原剂低温SCR脱硝工艺深度处理，无废水产生，处理后出口烟气主要排放指标，颗粒物浓度：1mg/Nm3、SO2浓度：15mg/Nm3、NOx浓度：25mg/Nm3，以16%含氧量折算。

scr脱硝的催化剂机理SCR脱硝（Selective Catalytic Reduction）是一种常用的脱硝技术，它通过添加催化剂来促进氮氧化物（NOx）的还原反应，将其转化为无害的氮气和水。

本文将从催化剂机理的角度来探讨SCR脱硝的工作原理和过程。

SCR脱硝的催化剂通常采用金属氧化物，如氧化铁（Fe2O3）或钒酸盐（V2O5）等。

这些催化剂具有较高的活性和选择性，能够在较低的温度下催化NOx的还原反应。

催化剂的选择和设计是SCR脱硝技术的关键。

SCR脱硝的催化剂机理可以分为几个步骤：吸附、还原和解吸。

首先是吸附步骤。

NOx分子在催化剂表面吸附，并与催化剂表面的活性位点发生作用。

在SCR脱硝反应中，NH3（氨）作为还原剂，也会被吸附在催化剂表面。

接下来是还原步骤。

在催化剂表面吸附的NOx和NH3分子发生还原反应，生成氮气（N2）和水（H2O）。

这个还原反应是选择性的，即只有NOx会被还原，其他氧化物不会受到影响。

最后是解吸步骤。

还原反应完成后，产生的氮气和水从催化剂表面解吸，脱离催化剂。

SCR脱硝的催化剂机理涉及一系列的化学反应。

具体来说，还原反应可以分为两个步骤：吸附和反应。

吸附是指NOx和NH3分子在催化剂表面的吸附过程，反应是指吸附的NOx和NH3分子之间发生的还原反应。

在SCR脱硝反应中，催化剂表面的活性位点起到了至关重要的作用。

活性位点是指催化剂表面的特定位置，它具有较高的反应活性。

通过设计和选择催化剂的活性位点，可以提高SCR脱硝的效率和选择性。

温度也是SCR脱硝的一个重要因素。

催化剂的活性和选择性通常随着温度的升高而增加。

因此，在实际应用中，需要根据催化剂的特性和工作条件来选择适当的温度范围，以实现最佳的脱硝效果。

SCR脱硝是一种通过催化剂促进NOx还原反应的脱硝技术。

催化剂的选择和设计是SCR脱硝的关键，催化剂机理涉及吸附、还原和解吸等步骤。

通过探索SCR脱硝的催化剂机理，可以更好地理解其工作原理和过程，为提高脱硝效率和选择性提供指导。

低温SCR催化剂特点及工程控制氮氧化物排放的低温SCR催化剂及工程应用摘要：讨论了选择性催化脱硝工艺（SCR）的原理、工艺分类和工程应用情况，着重介绍了低温SCR催化剂的研究、工艺和工程应用问题，对低温SCR工艺的发展方向做出了分析和展望，并提出了一些具体建议。

关键词：低温SCR,烟气脱硝,选择性催化还原,氮氧化物我国的能源结构是以煤炭为主的，煤炭消耗量还将持续增长。

据统计，目前我国发电装机容量中火电装机容量占74%以上，在未来的很长一段时间里，燃煤所造成的氮氧化物污染是继二氧化硫污染之后的又一重要的环境问题。

同时于2004年1月实施的《火电厂大气污染物排放标准（GB13223-2003）》对第三时段的电站锅炉氮氧化物最高允许排放浓度降低到了450～1100mg/m3。

随着经济和社会的发展，氮氧化物的控制标准将逐渐严格。

目前，针对固定源NO某控制技术主要有两类：一类为燃烧过程控制技术，其特点是控制燃烧过程中NO某的生成，包括炉型和设计参数的选择、运行调整和低NO某燃烧技术，以此来控制燃烧过程中燃料型、热力型和快速型三种机理的氮氧化物；另一类为燃烧后控制技术，即各种烟气de-NO某技术，其特点是将烟气中已生成的NO某固定下来或还原为N2。

炉内氮氧化物控制技术一般以降低锅炉热力效率为代价，其脱硝效率也不高，而炉后的烟气脱硝技术中的选择性催化还原法（SCR），效率高，对锅炉原有设备改造不大，是一种比较有潜力的脱硝技术。

1SCR原理及其分类1.1SCR的基本原理SCR是利用适当的催化剂，在一定的温度下，以氨等作为还原气体，利用还原剂的选择性，优先与氮氧化物发生反应，将它还原成氮气和水。

”选择性”是指氨等还原剂在催化剂作用下有选择地进行还原反应，这里主要选择还原NO某。

1.2SCR工艺的分类SCR的分类一般有3种：其一是按照SCR所使用的催化剂种类而分；其二是依据SCR反应器内填装的催化剂所适用的烟气温度条件不同进行分类；第三种是依据SCR装置所布设的位置进行分类。

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。

scr和sncr脱硝技术的原理SCR（Selective Catalytic Reduction）和SNCR（Selective Non-Catalytic Reduction）是两种常见的脱硝技术，用于降低燃煤电厂和工业锅炉中产生的氮氧化物（NOx）排放。

这两种技术在原理和应用方面略有不同，但都能有效地减少NOx的排放。

本文将分别介绍SCR和SNCR的原理及其在脱硝过程中的应用。

SCR脱硝技术的原理是利用催化剂催化氨气（NH3）和NOx之间的化学反应，将NOx转化为无害的氮气和水。

该技术主要由氨气喷射系统、催化剂层和反应器组成。

首先，氨气通过喷射系统被喷洒到烟气中，然后进入催化剂层。

在催化剂的作用下，氨气与NOx发生催化还原反应，生成氮气和水。

这种反应在较高的温度（约200-450摄氏度）和较高的催化剂活性下最为有效。

SCR脱硝技术具有高效、稳定、可靠的特点。

由于催化剂的存在，SCR脱硝技术可以在较低的温度下进行，从而节约能源。

此外，SCR技术对烟气中的氧气含量和水汽含量要求较低，具有较好的适应性。

然而，SCR技术的实施需要氨气作为还原剂，这对氨气的储存、输送和消耗提出了一定要求，增加了运行成本。

SNCR脱硝技术则是利用非催化剂的化学反应将NOx还原为氮气和水。

与SCR不同，SNCR技术在较高温度下直接喷射还原剂（通常为氨水或尿素溶液）到燃烧区域，通过与燃烧产物中的NOx反应，使其转化为无害物质。

该技术主要由还原剂喷射系统和反应器组成。

在燃烧过程中，还原剂被喷射到燃烧区域，与高温下的NOx发生反应，生成氮气和水。

SNCR脱硝技术具有简单、灵活、成本较低的特点。

相比于SCR技术，SNCR技术不需要催化剂，节约了催化剂的成本和维护费用。

此外，SNCR技术适用于烟气温度较高的情况，对燃烧条件的要求也较低。

然而，SNCR技术受到烟气温度、氨水喷射量和反应时间等因素的影响较大，需要进行精确的操作和控制。

第 50 卷 第 1 期2021 年 1 月Vol.50 No.1Jan. 2021化工技术与开发Technology & Development of Chemical IndustryCO-SCR 脱硝技术催化剂的研究与应用张春雪1，秦瑞香1，秦瑞梅2，陈　珊1，肖　瑞1，王金波1（1.重庆科技学院，重庆 401331；2.潍坊立信工程项目管理有限公司，山东 潍坊 261041）摘 要：选择性催化还原（Selective Catalytic Reduction）是应用最广泛、成熟度最高的脱硝技术。

相比NH 3-SCR等技术，以CO作为还原剂的CO-SCR脱硝技术更绿色环保，资源消耗更少。

CO-SCR脱硝技术的核心是催化剂的制备。

本文介绍了几种具备抗氧性的催化剂，包括贵金属催化剂、单一过渡金属催化剂、复合过渡金属催化剂等。

对CO-SCR脱硝技术用催化剂的研究与应用进行了阐述和总结，以期为不同工况下氮氧化物的选择性催化还原处理的催化剂选择提供参考。

关键词：选择催化还原；一氧化碳；催化剂；环境中图分类号：TQ 426.99 文献标识码：A 文章编号：1671-9905(2021)01/02-0030-07基金项目：重庆市技术创新与应用发展项目(cstc2018jscx-msyb0062)；重庆市社会事业与民生保障科技创新专项项目(cstc2017shmsA0576)作者简介：张春雪(1995-)，女，硕士研究生，研究方向为化学工程与工艺。

E -mail:*****************通信联系人：1.秦瑞香(1977-)，硕士，副教授，研究方向为环境催化与污染控制技术。

E -mail:*************；2.王金波(1976-)，博士，教授，研究方向为清洁生产和绿色催化技术。

E -mail:*************收稿日期：2020-10-14氮氧化物会带来酸雨污染和光化学烟雾污染，参与PM 2.5的形成，是大气污染的主要成分之一，严重影响空气质量[1-3]。

scr脱硝原理及工艺SCR脱硝原理及工艺SCR(Selective Catalytic Reduction)是一种常用的脱硝技术，它能够通过催化剂使氮氧化物被氮气中的氨分解为无害的氮气和水蒸气而达到脱硝的目的。

SCR脱硝原理及工艺包含以下几个方面：一、原理SCR脱硝原理是利用催化剂将氮氧化物在高温下（400~900℃）与氨气反应分解，形成无害的氮气和水蒸气：4NOx +4NH3 → 4N2 + 6H2O氮氧化物的分解主要受到催化剂活性、反应温度和氨/氮氧化物浓度比例的影响。

因此，SCR脱硝工艺不但需要使用催化剂，同时也需要控制反应温度及氨/氮氧化物浓度比例来保证有效脱硝。

二、催化剂SCR脱硝所使用的催化剂有很多种，如V2O5-WO3/TiO2、V2O5-WO3/ZrO2、V2O5-MoO2/TiO2、V2O5-MoO2/ZrO2等。

其中V2O5-WO3/TiO2和V2O5-MoO2/TiO2催化剂具有较强的抗抑制硝酸盐的能力，因此在温度较低的情况下也能够有效的进行脱硝反应，但其活性也较低，反应温度需要控制在450~550°C之间；V2O5-WO3/ZrO2和V2O5-MoO2/ZrO2催化剂具有高的活性和耐热性，可以在更高的温度（600~700°C）下有效的进行脱硝反应，但其抗抑制硝酸盐的能力较弱。

三、工艺（1）技术流程SCR脱硝工艺的技术流程主要包括以下几步：烟气预处理、催化剂装载、氨气注入、催化剂上温、烟气排放，其中烟气预处理是最重要的步骤，它不仅能够降低烟气中的硝酸盐含量，对SCR脱硝反应也有重要的作用。

（2）仪表控制SCR脱硝工艺的仪表控制主要由一个主控系统完成，它可以根据环境变化和反应条件的变化来自动调节反应温度和氨/氮氧化物浓度比例，以保证脱硝效果。

同时，主控系统还可以实时监测烟气中的氮氧化物含量，并对其进行实时调节，以达到排放标准要求。

四、优缺点SCR脱硝技术具有脱硝效率高、操作简单、成本低和可自动控制等优点，因此在大气污染控制方面有着广泛的应用，尤其是在燃煤发电厂中，SCR脱硝技术可以有效的降低氮氧化物的排放量。

scr脱硝原理及工艺流程
SCR脱硝技术是一种炉后脱硝处理方法，其基本原理是在一定温度和催化剂的作用下，利用还原剂将烟气中的NOX选择性还原成无毒无污染的N2和H2O。

这种技术的催化剂能够降低分解反应的活化能，使反应温度降至150\~450℃，适应燃煤电厂的实际温度范围。

在SCR脱硝工艺流程中，还原剂（通常为氨水、液氨或尿素）通过罐装卡车运输并以液体形态储存于氨罐中。

液态氨在注入SCR系统烟气之前经由蒸发器蒸发气化，气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。

在SCR反应器中，充分混合后的还原剂和烟气在催化剂的作用下发生反应，去除NOX。

此外，催化剂是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。

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。

如需了解更多关于SCR脱硝原理及工艺流程的信息，建议咨询环保局或查阅相关文献资料，也可以咨询专业人士获取帮助。

scr脱硝工艺过程及原理
Scr脱硝工艺是一种能够有效消除吸入的气体中的氮氧化物的环保技术。

它利用一个叫做SCR(Selective Catalytic Reduction)的催化剂来将
氮氧化物转化成无害的氮气和水蒸气，从而减少大气污染物排放量。

在脱硝过程中，SCR催化剂一般使用氧化物经过活化催化剂的形式，如氧化钒或氧化铬等。

当氮氧化物与SCR催化剂反应时，会发生水蒸气、氮气和氧化物的生成，这样可以降低大气中的污染物排放量。

具体来看，被氧化的氮氧化物会被活性催化剂破坏，形成水蒸气和氮气，其
中水蒸气可以通过净化装置安全排放，而氮气又会进入大气中。

此外，SCR工艺还可以添加一定量的氧气或氨气，这有助于催化剂活性和氧化效果。

不同类型的氮氧化物，其催化剂的要求也会不同，一般
情况下，氧化铬催化剂可以有效地处理少量的二氧化氮，而氧化钒催
化剂可以处理大量的氮氧化物。

另外，SCR脱硝工艺在运行时还需要一定温度，这是因为反应机理需要在一定温度下才能保证有较好的效果，因此SCR脱硝工艺的温度是至
关重要的，一般情况下，氧化铬催化剂需要的温度为250℃~400℃，而氧化钒催化剂则要求较高的温度，一般为350℃~500℃。

总之，SCR脱硝工艺是一种有效的环境控制技术，它可以有效的减少大气污染物排放量，同时它也具有低廉的成本、易于操作和维护的优点。

因此，它被广泛应用到各种工业污染物排放源中，以确保空气质量符
合环保要求。