用于SCR技术的负载型催化剂研究进展

SCR脱硝催化剂中毒的研究进展曹俊;傅敏;周林;席文昌【摘要】At present,selective catalytic reduction(SCR)is the main methodfor flue gas denitrification, the catalyst is the most important componentof this system,it will directly affect the denitration efficiency and denitrification cost of the whole system.Exploring the catalyst poisoning and its mechanism for the op-timization of existing catalysts and the development of new catalysts to provide a theoretical basis.In view of the phenomenon of catalyst poisoning in the process of denitrification,the research progress of alkali (alkali-earth)metal,heavy metal,H2O andSO2poisoning in SCR catalyst was summarized.The mecha-nism of catalyst poisoning was summarized,and the development direction of SCR was prospected.%目前选择性催化还原法(SCR)是烟气脱硝的主要方法,而催化剂的选择则是SCR脱硝技术的关键,直接影响整个处理系统的脱硝效率与脱硝成本.探究催化剂中毒及其机理,将为现有催化剂的优化及新型催化剂的开发提供理论依据.针对脱硝过程中催化剂中毒现象,概述了SCR催化剂在使用过程中碱(土)金属、重金属、H2O和SO2中毒的研究进展,总结了催化剂中毒的机理,展望了SCR研究发展方向.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2018(047)002【总页数】6页(P380-385)【关键词】SCR催化剂;中毒;研究进展;展望【作者】曹俊;傅敏;周林;席文昌【作者单位】重庆工商大学环境与资源学院,重庆 400067;重庆工商大学环境与资源学院,重庆 400067;催化与环境新材料重庆市重点实验室,重庆 400067;国家电投集团远达环保催化剂有限公司,重庆 401336;国家电投集团远达环保催化剂有限公司,重庆 401336【正文语种】中文【中图分类】TQ426我国能源消耗以煤炭资源为主，燃煤产生的烟尘中有大量的氮氧化物(主要为NO 和NO2)，氮氧化物的大量排放，不仅极易引发雾霾、光化学烟雾和酸雨等，大气污染亦会加重水体的富营养化程度，严重影响着人们的生命健康与财产安全。

火电厂SCR脱硝催化剂失效原因分析及再生技术研究火电厂SCR脱硝催化剂失效原因分析及再生技术研究近年来，火电厂作为我国主要能源企业，发挥着重要的作用。

然而，火电厂在脱硝过程中，SCR（Selective Catalytic Reduction）脱硝催化剂的失效问题一直困扰着行业。

本文将对火电厂SCR脱硝催化剂的失效原因进行分析，并探讨相应的再生技术。

一、SCR脱硝催化剂失效原因分析1. 温度变化火电厂SCR脱硝催化剂在长期高温与低温交替作用下容易发生热损伤。

高温会导致催化剂表面积演变，活性组分与载体的相互作用力下降，降低催化活性。

2. 风管堵塞火电厂中的颗粒物、SO2、SO3等各种污染物会在管道内积聚，导致SCR脱硝催化剂酸性和碱性组分吸附反应活性丧失。

同时，管道吸附物还会通过机械磨损对催化剂颗粒进行破坏，进一步影响催化剂性能。

3. 硫化物的存在硫化物的存在是SCR脱硝催化剂失效的主要原因之一，它们会对催化剂活性组分和载体产生毒害作用，导致催化剂的活性大幅下降。

4. 水蒸汽和水的存在火电厂中水蒸汽和水的存在会引起催化剂的毒化和水蒸汽腐蚀，使得催化剂表面活性组分逐渐被腐蚀、瓦解，降低催化活性。

二、SCR脱硝催化剂再生技术研究1. 温度控制技术通过合理的温度控制，可以减缓SCR脱硝催化剂的热损伤速度。

采用降低燃烧温度、增加燃烧稳定性等措施，减少SCR催化剂的温度波动，从而提高催化剂使用寿命。

2. 清洗技术定期进行SCR脱硝催化剂的清洗，可以有效去除堵塞在催化剂表面的颗粒物和污染物，恢复催化剂活性。

此外，利用超声波清洗技术等高效能的清洗方法，可以达到更好的清洁效果。

3. 添加再生剂技术将一定比例的再生剂注入到SCR脱硝催化剂中，可以有效降低催化剂受到的硫化物和水的损害。

再生剂能够吸附金属硫化物和水，避免对催化剂的侵蚀和损坏。

4. 表面修复技术采用表面修复技术对SCR脱硝催化剂进行修复，目的是恢复催化剂活性及表面结构，提高催化剂的再生利用率。

应&用&化&工Appeoed ChemocaeIndustey第 49 卷第 7 期2020 年 7 月Vol. 49 No. 7Jue.2020废旧SCR 脱硝催化剂再生研究进展刘兴誉，贾媛媛,唐中华，张鹏，巫树锋,刘光利，王军，杨岳（中国石油石油化工研究院兰州化工研究中心，甘肃兰州730060）摘要:介绍了废旧SCR 脱硝催化剂的失活原因及再生方法，失活原因主要有堵塞失活、高温烧结失活、中毒失活,常用的再生方法包括水洗除尘、热再生或热还原再生、酸碱处理、活性液补充。

详细介绍了废旧SCR 催化剂的再生研究进展,并比较了不同再生方法的再生效果$根据催化剂失活情况，按照使用行业、失活程度，合理选择再生方 法，以低成本、高效率达到催化剂再生目的。

关键词:SCR ；中毒;失活;再生中图分类号:TQ 032 文献标识码：A 文章编号：1671 -3206（2020）07 -1839 -06Research progress on regeneration of waste SCRdenitration catalyseLIU Xing--u ,J!A Yuan-yuan , TANG Zhong-Cua , ZHANG Peng ,WU Shu-feng , LIU Guang-li , WANG Jun , Y4NG Yue(Lanzhou Pe —ochemical Research /enter ,Pe —ochemical Research Institute ,Pe —o China ,Lanzhou 730060,China )Abstract : Introduced the deactivation reason and reyeneration method of waste SCR denitration catalyst- The deactivation oasons minty include blockage deactivation , high —mperatuo sin —Ong deactivation , poisoning deactivation. The commonly used ogenerafon methods include water washing dust removal , thecnal reyeneration or thecnal oduction reyeneration , acid-base treatment , active liquid supplement. Theeeseaech peogeesooeegeneeatoon oowasteSCR cataeystwasonteoduced on detaoe , and theeegeneeatoon—ect of dCerent reyeneration methods was compared- In view of the deactivation of catalyst , accord/ig to the use industy and deactivation deyrea , the reyeneration method should ba selected owonlly to achievethepueposeoocataeysteegeneeatoon woth eowcostand hogh eoocoency.Key words :SCR; poisoning ； deactivation ； reyeneration 随着国家环保政策的日趋完善,NO -的排放限 制日益严格。

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。

2023年·第4期·总第205期船用ＳＣＲ技术现状及发展林 睿 彭佳杰 贺天智 王树信 童雨舟 陈 勇 代黎博（中国船舶及海洋工程设计研究院 上海　２０００１１）摘　要：…船用选择性催化还原（selective…catalytic…reduction,…SCR）技术是1项高效的NO脱除技术，已经在船舶领域得到了X广泛应用，但随着环保要求调整与能源结构的变化，船用SCR技术也需要相应调整。

目前船用SCR多使用尿素-选择性催化还原（Urea-SCR）技术，此技术受船用燃料油中杂质及烟气排气温度影响较大。

其中，船用燃料油中的硫（S）及碱性金属等物质含量高，对催化剂的毒副作用明显，限制了船用SCR的使用。

船舶主要使用柴油机，决定了烟气排气温度变化区间，通过影响尿素水解产NH3效果、SCR反应器布置形式及催化剂活性，最终影响尾气脱硝效果。

上述现状表明，使用船用燃料油的船舶，带废气加热的LP-SCR系统设计将是SCR设计的重要方向；寻找产NH3效率高及控制精确的安全NH3源（或方式），对于船用SCR系统发展也起到了至关重要的作用；提高燃料品质、降低烟气中毒副作用限制，可为研制发展船用新型低温、抗毒催化剂提供基础。

由于碳中和目标，低碳、零碳燃料船舶将是全球趋势，使得燃烧后排气不同，进而导致SCR控制技术变化。

零碳、低碳燃料组分单一且具有还原性，还具备作为SCR还原剂的潜力，因此利用燃料自身还原NO X的一体化处理SCR技术，将成为碳中和目标下船舶SCR发展的重要方向。

关键词：柴油机；氮氧化物；后处理技术；选择性催化还原中图分类号：X511；U664.121………文献标志码：A………DOI：10.19423/ki.31-1561/u.2023.04.069 State-of-the-Art and Development of Marine SCR TechnologyLIN Rui PENG Jiajie HE Tianzhi WANG Shuxin TONG YuzhouCHEN Yong DAI Libo(Marine Design & Research Institute of China, Shanghai 200011, China)Abstract: Marine selective catalytic reduction (SCR) technology is an efficient NO X removal technology, which has been widely applied in shipbuilding industry. However, the marine SCR technology also needs to be adjusted with the continuous improvement of the environmental requirements and the changes in marine energy structure. Nowadays, most marine SCR technology uses Urea-SCR technology, which is greatly affected by impurities in the marine fuel oils and the temperature of the exhaust. The high level of sulfur and alkali metals in the marine fuel oils has significant toxicity on catalysts, limiting the use of marine SCR. The diesel engine that mainly used on ships determines the range of the temperature change of the exhaust, which finally affects the denitrification of the exhaust gas through the influence on the effect of urea hydrolysis to produce ammonia, the layout of the SCR rectors and the catalyst activity. The above situation indicates that the design of an LP-SCR system with exhaust gas heating will be an important direction of the design of the SCR for the ships using marine fuel oils as fuel. It is critical to find safe source or method of supplying ammonia with high production efficiency and precise control for the development of marine SCR systems. Improving the fuel quality and reducing the toxicity effect in the smoke can provide a foundation for the research and development 收稿日期：2022-10-21；修回日期：2022-12-12作者简介：林…………睿（1996-），男，硕士，助理工程师。

《铈载铜基氧化物催化剂的制备及其CO-SCR性能研究》一、引言随着工业化的快速发展，环境污染问题日益严重，其中一氧化碳（CO）的排放量居高不下。

一氧化碳选择性催化还原（CO-SCR）技术是一种有效的环保手段，通过该技术可将CO转化为无害物质。

而催化剂作为该技术的核心，其性能直接决定了CO-SCR反应的效率。

本文以铈载铜基氧化物催化剂为研究对象，对其制备工艺及CO-SCR性能进行研究。

二、铈载铜基氧化物催化剂的制备1. 材料与试剂本实验采用硝酸铈和硝酸铜为主要原料，同时选用合适的溶剂和稳定剂等辅助材料。

所有试剂均为分析纯，无需进一步提纯。

2. 制备方法（1）将硝酸铈和硝酸铜按照一定比例混合，加入适量的溶剂，进行搅拌溶解。

（2）将得到的溶液进行喷雾干燥，得到前驱体粉末。

（3）将前驱体粉末在一定的温度和气氛下进行热处理，得到铈载铜基氧化物催化剂。

三、催化剂的表征采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段对制备得到的铈载铜基氧化物催化剂进行表征。

结果表明，催化剂具有较高的比表面积和良好的晶体结构。

四、CO-SCR性能研究1. 实验方法在固定床反应器中进行CO-SCR反应实验，以氮气为载气，控制反应温度、空速、氧气浓度等参数，对催化剂的活性进行评价。

2. 结果与讨论（1）催化剂活性评价实验结果表明，铈载铜基氧化物催化剂在CO-SCR反应中表现出良好的活性。

在一定的温度范围内，催化剂的活性随着温度的升高而增加，达到最佳活性点后，活性略有下降。

此外，催化剂的活性还受到空速和氧气浓度的影响。

（2）催化剂稳定性测试对催化剂进行长时间稳定性测试，结果表明，铈载铜基氧化物催化剂具有良好的稳定性，能够在较长时间内保持较高的活性。

（3）催化剂的抗硫性能研究在含有少量硫的环境下对催化剂进行测试，发现铈载铜基氧化物催化剂具有一定的抗硫性能，能够在一定程度上抵抗硫中毒。

五、结论本文成功制备了铈载铜基氧化物催化剂，并通过表征手段对其结构进行了分析。

2023年SCR脱硝催化剂行业市场发展现状SCR脱硝催化剂是一种可降低工业排放物的催化剂，主要用于降低NOx（氮氧化物）在烟气中的含量。

随着环保政策的不断加强和技术的不断提升，SCR催化剂行业市场逐渐兴起并得到了快速发展。

一、市场规模和需求根据市场研究报告，全球SCR脱硝催化剂市场规模持续增长，预计在2023年达到35亿美元，复合年增长率超过9%。

中国市场则呈现出更快的增长趋势，各大制造商和相关企业都纷纷进入市场，加速了SCR催化剂市场的发展。

需求方面，受到国家环保政策的影响，电力、钢铁等工业行业的SCR脱硝催化剂需求提高。

此外，汽车工业也开始添加SCR催化剂来减少柴油车辆的氮氧化物排放。

这些因素都促进了SCR催化剂市场需求的快速增长。

二、产品结构和市场份额SCR脱硝催化剂在市场中存在着多种不同类型的产品，包括平板状、球形、长条形、蜂窝状等。

其中，球形SCR催化剂因其具有更高的空隙率和更好的烟气扩散性而受到广泛应用。

此外，SCR催化剂的镉毒化问题也引起了人们的关注，一些制造商推出了可降低镉毒化的新产品，使得市场份额继续增长。

中国市场中，SCR催化剂制造商数量较多，市场竞争较为激烈。

目前，华赢清环、华立、澄天、宁波华含等公司占据了市场的主要份额。

其中，华赢清环由于其高质量的产品和完善的售后服务，成为了市场领军企业。

三、技术发展和前景SCR脱硝催化剂技术不断发展，主要表现在以下几个方面：1. 镍钴合金催化剂随着技术的突破，镍和钴合金催化剂应用于SCR脱硝催化剂上，取代了传统的铜铬催化剂。

这种催化剂具有更好的活性和更高的稳定性，可大大降低催化剂的成本。

2. 微晶硅催化剂载体微晶硅催化剂载体相比传统的陶瓷催化剂载体，具有更好的耐热性和抗震性能。

催化剂的使用寿命更长，可降低更换催化剂的频率和成本。

3. 金属有机骨架材料催化剂金属有机骨架材料催化剂具有比传统催化剂更高的表面积和压缩模量，催化效率更高。

此外，这种催化剂还具有良好的脱硝催化功能，广泛应用于污染治理中。

船用柴油机SCR 脱硝技术实验总结船用柴油机SCR脱硝技术实验总结船用柴油机SCR脱硝技术是一种常用的船舶尾气处理技术，通过催化还原反应将废气中的氮氧化物（NOx）转化为无害的氮和水。

下面是一篇关于船用柴油机SCR脱硝技术实验总结的文章。

首先，我们进行了实验前的准备工作。

我们清洗了SCR催化剂的反应器，确保其表面干净并且没有杂质。

同时，我们也检查了SCR系统的运行状态，包括催化剂的损坏情况、氨水喷射器的工作状态等。

接下来，我们选择了一台船用柴油机作为我们的实验对象，并在其废气排放管道上安装了SCR系统。

我们使用了一种高效的催化剂，以确保对废气中的NOx进行有效的转化。

然后，我们开始了实验。

我们首先记录了柴油机的运行数据，包括负载、转速和排气温度等。

然后，我们开启SCR系统，并确保催化剂的温度达到适宜的工作温度。

随后，我们逐渐增加柴油机的负载，观察SCR系统对废气中NOx的减排效果。

我们记录了不同负载下SCR系统的氨逃逸量以及废气中NOx的浓度。

在实验过程中，我们还对SCR系统进行了调整，包括调整氨水的喷射量以及催化剂的工作温度，以优化SCR系统的性能。

最后，我们对实验结果进行了总结和分析。

我们发现，随着柴油机负载的增加，SCR系统的NOx减排效果逐渐增强，并且氨逃逸量逐渐降低。

我们还发现，合理调整SCR系统的工作参数可以进一步提高其脱硝效率。

总的来说，船用柴油机SCR脱硝技术在减少船舶尾气排放中起到了重要作用。

通过实验验证，我们得出了一些关于SCR系统运行参数的经验，为船舶尾气处理提供了一定的参考。

然而，需要进一步的研究和实验来进一步优化SCR系统的性能，并探索更加高效和环保的船舶尾气处理技术。

第21卷第3期2021年3月过程工程学报The Chinese Journal of Process EngineeringVol.2l No.3Mar. 2021烹严一---SKA"參环境与能源'fDOI: 10.12034/j.issn. 1009-606X.219383Study on NH3-SCR denitration performance of rare earth concentratesupported Fe2()3 mineral catalytic materialZhaolei MENG'7, BaoweiLI 1, Jinyan FU 1-2, Chao ZHU 12, Wenfei WU 12*1. Key Laboratory of Efficient and Clean Combustion, Inner Mongolia, Baotou, Inner Mongolia 014010, China2. School of Energy and Environment, Inner Mongolia University of Science and Technology, Baotou, Inner Mongolia 014010, ChinaAbstract: In this work, a series of mineral catalytic materials were obtained by using Bayan Obo rare earth concentrate rich in Ce oxide as the catalystmaterial, impregnated with ferric nitrate solutionand microwave roasted. XRD, SEM, EDS, XPS andother methods were used to characterize the mineral phase structure and surface morphology of thecatalyst, and to determine its denitration activity.The results showed that the rare earth concentrateimpregnated in 0.5 mol/L ferric nitrate solution (Catalyst 3) had the best structural characteristics,• 严 ••••Catalyst 1 Catalyst 2 Catalyst 3 Catalyst 4SEM image of mineral catalytic materialsn 2 h 2oee + yXRD patterns of mineral catalytic materials• .......................• *•*■♦*•“ .»•••.• ・.・Fe ：O> ・CaF ：• % * -**-* • •• •・•aulysl 4 alalyst 3. * »l e< e.O. •< ■i —9 一aul>sl 2Jthe surface was rough and porous, and obvious and deep cracks appeared, which was conducive to the diffusion of gason the surface of the material. Most Fe2()3 was embedded in the rare earth concentrate in a highly dispersed oramorphous form. The content of Ce 3+ and Fe 2+ were increased after immersion in ferric nitrate solution and microwaveroasting. Active components Ce coexisted in the form of Ce 3+ and Ce 4+, Fe coexisted in the form of Fe 2+ and Fe 3+. The conversion of adsorbed oxygen and lattice oxygen increased significantly, and there were more oxygen vacancies foroxygen transfe 匚 The change in the valence of Fe ions and Ce ions indicated that Fe and Ce had a combined effect togenerate a small amount of Fe and Ce composite oxides. With the increase of medium and strong acid sites on the surface of Catalyst 3, the ability of the surface to adsorb NH3 increased, and its denitration effect was the best. When the microwave roasting temperature was 350°C, the denitration rate can reach 80.6%.Key words: rare earth concentrate; catalytic denitrification; mineral catalysis; carrier收稿：2019-12-23,修回：2020-05-18,网络发表：2020-06-08, Received: 2019-12-23, Revised: 2020-05-1 & Published online: 202—8基金项目：国家自然科学基金资助项目（编号：51866013）；内蒙古自治区自然科学基金-重大项目（编号：2019ZDI3）作者简介：孟昭磊（1989-）,男，吉林省四平市人，硕士研究生，研究方向为稀土矿物材料催化剂制备，E-mail: ****************：武文斐，通讯联系人，E-mail: ************.364过程工程学报第21卷稀土精矿负载Fe2O3矿物催化材料的NHs-SCR脱硝性能研究孟昭磊毗，李保卫1,付金艳12,朱超1，2,武文斐12*I.内蒙古自治区高效洁净燃烧重点实验室，内蒙古包头0140102.内蒙古科技大学能源与环境学院，内蒙古包头014010摘要：以白云鄂博富含Ce氧化物的稀土精矿为催化材料的载体，采用硝酸铁溶液浸渍、微波焙烧获得一系列矿物催化材料。