烟气脱硝系统催化剂(瑞基)资料
脱硝 催化剂-概述说明以及解释
脱硝催化剂-概述说明以及解释1.引言1.1 概述脱硝是指将工业废气中的氮氧化物（NOx）进行去除的过程，是防止大气污染的重要手段之一。
氮氧化物是空气污染物之一，它们能在大气中和水蒸气发生反应形成硝酸，进而引起酸雨的产生，对环境和人类健康造成危害。
脱硝过程通常利用脱硝催化剂来促进NOx的转化为无害物质氮气和水蒸气，从而达到净化废气的目的。
本文将重点介绍脱硝催化剂在脱硝过程中的作用机制、种类和应用前景，希望能够对读者加深对脱硝技术的理解，并为环境保护和大气治理提供参考。
1.2 文章结构文章结构部分将主要介绍整篇文章的布局和组织方式，包括引言、正文、结论三个主要部分。
引言部分将从概述、文章结构和目的三个方面介绍脱硝催化剂的重要性和意义；正文部分将深入探讨脱硝过程、催化剂的作用以及不同种类的催化剂的特点和应用；结论部分将对整篇文章进行总结，展望脱硝催化剂的应用前景，指出未来的发展方向。
通过这种结构，读者将能够清晰地了解脱硝催化剂的相关知识，并加深对该领域的理解和认识。
1.3 目的脱硝催化剂在工业生产中起着至关重要的作用。
本文旨在深入探讨脱硝过程中催化剂的作用机制，介绍不同类型的催化剂，并探讨其优缺点及应用前景。
通过对脱硝催化剂的研究和分析，我们旨在为环境保护和大气净化提供更有效的解决方案，促进工业生产的可持续发展。
通过本文的阐述，希望能够加深对脱硝催化剂的理解，为相关研究和应用提供参考和借鉴。
2.正文2.1 脱硝过程:脱硝是指通过化学反应将烟气中的氮氧化物（NOx）转化为氮气（N2）和水（H2O），从而减少大气中的氮氧化物排放。
NOx是大气中的有害气体之一，它们会对人体健康和环境造成严重危害。
脱硝过程通常使用氨气（NH3）或尿素（CO(NH2)2）作为还原剂，与烟气中的氮氧化物反应生成氮气和水。
脱硝反应的关键是催化剂的作用，催化剂能够提高反应速率和降低反应温度。
脱硝通常分为选择性非催化还原（SNCR）和选择性催化还原（SCR）两种方式。
脱硝用催化剂
脱硝用催化剂1. 背景知识脱硝是指通过一系列化学反应将一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）转化为氮气（N2）和水（H2O），以减少大气中的氮氧化物排放。
这是一项重要的环保工作，因为氮氧化物是造成酸雨和臭氧层破坏的主要原因之一，对大气和环境具有严重的危害。
而脱硝催化剂是实现脱硝的重要手段，能够在较低的温度下提高脱硝效率，减少能耗和降低成本，因此受到了广泛的关注和应用。
2. 催化剂的作用原理催化剂是一种能够在化学反应中降低活化能，促进反应速率的物质。
在脱硝反应中，催化剂能够通过提供活化能和改变反应路径的方式加速氮氧化物的转化。
通常脱硝催化剂的作用原理主要有以下几种类型：（1）氧化还原反应：脱硝催化剂可将氮氧化物转化为无害的氮气和水的过程，通过催化剂表面的氧化还原反应实现。
在此过程中，催化剂上的活性位点能够吸附氮氧化物分子，并提供必要的活化能，促进反应的进行。
在反应结束后，催化剂表面再次释放出产生的氮气和水，从而实现了氮氧化物的脱除。
（2）吸附作用：催化剂能够通过表面吸附的方式捕获氮氧化物分子，并在催化剂表面上形成活性物种。
这些活性物种可以进一步参与反应，并加速氮氧化物的转化。
催化剂的吸附作用可以有效地提高反应活性，降低反应的温度和能耗。
（3）表面活性位点：催化剂表面的活性位点是催化剂发挥作用的关键所在。
这些活性位点具有特定的结构和化学性质，能够与氮氧化物分子发生相互作用，并促进其转化成为氮气和水。
通过控制催化剂的表面结构和活性位点的分布，可以调控脱硝反应的速率和选择性，实现更高效的脱硝效果。
3. 常见的脱硝催化剂脱硝催化剂主要包括氨选择性催化还原（SCR）催化剂、氨氮气（SNCR）催化剂和非氨脱硝催化剂。
它们分别是通过氨与氮氧化物反应、直接加入氨分解产生NH3与氮氧化物发生反应、无需氨的方法来实现脱硝的。
（1）氨选择性催化还原（SCR）催化剂氨选择性催化还原（SCR）催化剂是脱硝领域中应用最广泛的一类催化剂。
选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝原理及工艺图谱介绍
我国出台的环保法规，对NOx减排要求日趋严格，并开始征收排污费 。
“建设资源节约型、环境友好型社会” 。
2020/6/30
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全球氮氧化物分布
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氮氧化物（NOx）是酸雨和光化学烟雾污染 致成气体。我国NOx污染日益严重，一些特大型 城市的空气氮氧化物浓度超标，氮氧化物的环境 容量已基本处于饱和状态，一些地方甚至出现光 化理降学，低烟但酸雾 由 雨。 于 强国 度NO家和x虽酸排然雨放对频量率S的O的持2的影续污响增染已加进经，行不SO了大2大减，力排一治对些 地区的酸雨性质已由单一的硫酸型向硫酸－硝酸 复合型转化。电厂作为NOx排放的大户，我国于 2004年1月1日起执行新的《火电厂大气污染物排 放标准》（GB13223—2003），对NOx排放进一 步严格规定；在《排污费征收使用管理条例》中 2020规/6/30定，从2005年7月起对- 6 -NOx征收与SO2相同的排
r
dCNO dt
kCNO1CO2 0CNH3 0
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催化剂是SCR法烟气脱硝的关键，理想的催化剂需要满足以下条件：
（1）活性高：燃煤电厂烟气具有量大、浓度低的特点，NOx一般在4001500 mg/Nm3，为满足排放标准的要求，需要达到60~90%的脱硝效率， 即要求催化剂有很高的SCR反应活性；
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SCR法烟气脱硝反应
氨气喷射格栅
入口
NOx
烟气
NOx
NOx
NH3
NOx NH3
NOx
脱硝催化剂
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2macute;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。
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脱硝工程应用的主流催化剂产品。
催化剂型式可分为三种：板式、蜂窝式和波纹板式。
三种催化剂在燃煤SCR上都拥有业绩，其中板式和蜂窝式较多，波纹板式较少。
脱硝催化剂厂家：脱硝催化剂的性能参数介绍
脱硝催化剂厂家：脱硝催化剂的性能参数介绍脱硝催化剂是一种广泛用于工业废气净化领域的催化剂。
它可以选择性地将废气中的氮氧化物转化为无害氮和水，从而降低氮氧化物对环境的污染。
本文将介绍一些常见的脱硝催化剂性能参数。
1. 活性成分脱硝催化剂的活性成分是指催化剂中起到催化作用的化学成分。
常见的活性成分有V2O5、WO3、MoO3等。
这些活性成分不仅可以有效地促进氮氧化物的转化，还可以提高催化剂的稳定性和耐久性。
一般来说，活性成分的含量越高，催化剂的脱硝效率越高。
不过，过高的含量可能会导致催化剂的成本增加。
2. 表面积及孔隙度催化剂的表面积和孔隙度是影响催化剂性能的重要因素。
表面积越大，越容易吸附和反应废气中的有害气体。
孔隙度则影响了催化剂的承载量、寿命以及气体的扩散速率。
一般来说，表面积和孔隙度越大，催化剂的性能越优越。
3. 适用温度范围不同的脱硝催化剂的适用温度范围各不相同。
适用温度范围主要取决于催化剂的物理和化学性质。
一些常见催化剂的适用温度范围如下：•V2O5/TiO2：150~450℃•WO3/TiO2：200~500℃•MoO3/TiO2：350~550℃温度过高或过低都会影响催化剂的脱硝效果和稳定性。
4. 脱硝效率和耐久性脱硝效率和耐久性是衡量脱硝催化剂性能的重要指标。
脱硝效率是指催化剂在一定条件下将废气中的氮氧化物转化率，一般应达到90%以上。
耐久性则是指催化剂在使用过程中的稳定性和寿命。
一般来说，脱硝效率越高、耐久性越好的催化剂成本也越高。
5. 使用环境不同的使用环境也会对催化剂的性能产生影响。
例如，在高硫燃料处于使用的环境下，硫化物会堵塞催化剂的活性部位，影响催化剂的脱硝效果。
因此，在选择催化剂时应考虑使用环境的硫含量。
以上就是一些常见的脱硝催化剂性能参数介绍。
不同的催化剂具有不同的优缺点，应根据实际需求进行选择。
为了保证脱硝催化剂的优秀性能，我们也需要定期进行维护和更换。
脱硝催化剂介绍、安装、更换、运行
运行的注意事项
灰尘在催化剂表面的沉积/凝结 催化剂单元的设计已尽可能的防止飞灰沉积，采取适当的措施（如：密封板、
烟道和反应器的导流板）将确保烟气以最佳方式流过催化剂。在设计中必须防止 死区以及涡流的形成，尽可能的限制飞灰在催化剂上的沉积和对催化剂单元的磨 损。
飞灰在催化剂上的沉积会导致压降增加。因此必须要记录反应器出口和入口 处的压降随时间的变化以准确判断催化剂的堵塞情况。在停运期间，要对SCR反 应器和催化剂进行检查并进行人工清洗（空气吹扫/吸尘）。这是为了清除催化剂 表面上的飞灰。飞灰必须被清除，因灰尘内的成分会随着时间的变化与催化剂活 性物质发生化学反应，导致催化剂活性下降。
SCR催化剂的安装、更换
脱硫专业 2019年5月31日
选择性催化还原 (SCR) 脱硝催化剂主要分为板式催化剂和蜂窝式催化剂， 其主要成分相同，只是基体不同。
SCR工艺原理:
(催化剂) 4 NO + 4 NH3 + O2 6 NO2 + 8 NH3 (催化剂)
4 N2 + 6 H2O 7 N2 + 12 H2O
闲置要求
当SCR反应器在长时期与烟气隔离时，为了使催化剂的性质可以保存到最好， 催化剂应该保持在干净、干燥、无结霜的状态。
清洗
在闲置的初期阶段，SCR反应器和催化剂应需要检查和手工清洗（例如：空 气吹扫/真空吸尘）。这些是用来清除附在催化剂表面上的飞尘。飞尘应当小心清 除，因为在长时期内灰尘组织会可能和催化剂的原料发生化学反应，则可导致催
在高温时被形成的蒸汽损坏。
低于150℃时升温速度不应超过20 ℃/min（反应器出、入口烟气温度差控制）。
大于150℃时升温速度不应超过30 ℃ /min（反应器出、入口烟气温度差控
脱硝催化剂
脱硝催化剂泛指应用在电厂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。
一概述泛指应用在电厂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）。
二组成介绍目前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。
催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。
三发展简史（包含国内SCR 脱硝催化剂上市企业介绍）1、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。
烟气脱硝及催化剂知识10.10
烟气SCR脱硝及中低温催化剂
烟气脱硝
催化剂的基本知识
目录
CONTENT
催化剂生产流程
中低温催化剂行业应用 中低温催化剂使用业绩
烟气脱硝
NOX的生成途径：
• 热力NOX：燃烧过程中空气中的N2在1400 ℃以上高温下，氧化产生 NOX ； • 快速NOX：燃料中的碳氢离子团CH等，在火焰前端，与空气中的N2瞬 间形成的NOX，一般这种瞬发NOX生成量的比例很小，一般占总NOX 的5%以下；
烟气温度范围：180～350℃；
氮氧化物含量：320mg/Nm3；（前端已投运低氮改造和SNCR） 二氧化硫含量：50～100 mg/Nm3 ；
粉尘浓度： 60～120 g/Nm3,主要以碳酸钙形式
超低排放改造要求，水泥窑废气在基准氧含量10%的条件下，颗粒物、二 氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10mg/Nm3、 50mg/Nm3、 100mg/Nm3
TiO2为载体，V2O5为主要的活性物 质
只是在表面附着了一层活性物质， 表面磨损后就失去催化作用 板式几何形状弯角较少 蜂窝在截面上和烟气接触界面大 蜂窝式比表面积大，体积比平板 式小 蜂窝式基材全是TiO2，板式里有不 锈钢骨架 板式多层结构
催化剂
催化剂
• 化学催化剂中毒
气相或粉尘中的物质使得催化剂中毒，如烟气中
中低温催化剂的应用（焦化）
焦炉烟气特点：
焦炉排烟温度低(煤气种类、余热回收)，180-310 ℃;
烟气成分复杂，对催化剂、CEMS可能影响；
烟道负压靠自吸力，考虑烟囱热备、系统压力匹配；
焦炉烟囱必须始终处于热备状态，即净化后的废气温度应
高于烟气露点温度，以返回加热烟囱；
脱硝催化剂的成分是什么
脱硝催化剂的成分是什么近年来，环境保护成为各国政府和企业关注的焦点之一。
在大气污染治理中，尤其是对于氮氧化物的排放控制，脱硝催化剂被广泛应用。
那么，脱硝催化剂的主要成分是什么呢？在本文中，我们将对此进行探讨。
脱硝催化剂是一种在催化剂的作用下，将氮氧化物（包括一氧化氮和二氧化氮）转化为氮气和水的技术。
它主要用于工业废气以及汽车尾气中的氮氧化物的去除。
目前，对于脱硝催化剂的研究主要集中在三种主要成分：钛酸锆、五氧化二锆和五氧化二钒。
钛酸锆是一种重要的脱硝催化剂成分。
其化学式为ZrTiO4，属于钛酸盐类催化剂。
钛酸锆具有较高的催化活性和稳定性，能够有效地催化氮氧化物的还原反应，将其转化为无害的氮气和水。
同时，钛酸锆还具有较好的耐高温性和抗硫性能，能够在工业废气中稳定运行。
五氧化二锆也是脱硝催化剂中常用的成分之一。
其化学式为ZrO2，属于锆的氧化物。
五氧化二锆具有较高的表面活性和催化活性，可以有效地催化氮氧化物的还原反应。
此外，五氧化二锆还具有较好的耐高温性和抗硫性，使其在工业废气处理中得到广泛应用。
除了上述两种成分外，五氧化二钒也是常用的脱硝催化剂成分之一。
五氧化二钒的化学式为V2O5，是一种重要的钒化合物。
五氧化二钒具有较高的催化活性，能够催化氮氧化物的还原反应。
此外，五氧化二钒还具有较好的耐高温性和抗硫性能，能够在高温和硫化气体存在的条件下稳定运行。
综上所述，脱硝催化剂的主要成分包括钛酸锆、五氧化二锆和五氧化二钒。
这些成分具有较高的催化活性、稳定性以及耐高温性和抗硫性能，能够有效地催化氮氧化物的还原反应，将其转化为无害的氮气和水。
随着环保意识的不断提高，脱硝催化剂的研究和应用将会更加广泛。
希望未来能够有更多的突破，在减少氮氧化物排放方面发挥更大的作用。
以上就是关于脱硝催化剂的成分的介绍。
脱硝催化剂是一种重要的大气污染治理技术，在减少氮氧化物排放、保护环境方面具有重要意义。
通过使用脱硝催化剂，我们可以有效地将氮氧化物转化为无害的氮气和水，为改善大气质量做出贡献。
烟气脱硝系统催化剂(杭州瑞基催化科技有限公司)
新鲜催化剂
CaSO4
钙中毒以后的催化剂
5、催化剂的堵塞
催化剂的堵塞主要是由于铵盐及飞灰的小颗粒沉积 在催化剂小孔中，阻碍了NOx、NH3、O2到达催化剂活 性表面，引起催化剂钝化。
6、催化剂的磨损
催化剂的磨蚀主要是由于飞灰撞击在催化剂表面形 成的，磨蚀强度与气流速度、飞灰特性、撞击角度及 催化剂本身特性有关。
烟气SCR脱硝催化剂
第四部分： SCR催化剂安装
1、催化剂的组装(示意图)
模块
气流孔
NH3 原烟气
箱体
催化 剂层
净烟气
1、催化剂的组装(示意图)
氨喷射格栅
外壳
进口烟道 起重机
催化剂块 出口烟道
支撑结构
2、催化剂运至现场
示意图
实物图
3、催化剂放置角度翻转
示意图
实物图
4、催化剂吊框就位
示意图
7、催化剂的活性检测(取样)
7、催化剂的活性检测(实验台)
流量计
高温电炉
气体混合器2 三通阀
排空
气体混合器1 热电偶
稀释气旁路
气瓶 NO NH3 O2 N2
温控仪
水封 烟气分析仪
8、催化剂的更换与保养（计划图）
% k/k0
催 1.4
化 剂
1.2
活
性 1.0
（
0.8
） 0.6
0.4
催化剂活性 加装第3层
燃煤烟气 SCR脱硝催化剂
瑞基
烟气SCR脱硝催化剂
第一部分： 引言
1、NOx的来源
➢通常以NOx表示NO（90%）和NO2 （10%） ➢天然源：闪电、火灾、大气中NH3、N2O的氧化 ➢人为源：燃煤电厂、硝酸厂、汽车排放等
scr脱硝催化剂介绍[整理版]
![scr脱硝催化剂介绍[整理版]](https://img.taocdn.com/s3/m/80dbf4d29fc3d5bbfd0a79563c1ec5da50e2d6a3.png)
(4) 烟气中SO 燃烧过程中将产生SO。在催化剂中增加氧化33
钒的比例可以提高催化剂的脱硝活性，但同时也增加了SO向SO23的转化量，从而增加了烟气中SO的浓度。温度对SO向SO 的转化323
有很大的作用，即使在低氧化钒含量甚至无氧化钒含量的催化剂中，仍然有部分SO转化成SO。 23
(3) 烟尘中碱金属、碱土金属、As 飞灰中含有一定的碱金属(一般指K、Na)，其含量一般比Ca、Mg少得多。碱金属可以直接 与催化剂的活性位反应导致活性位丧失，主要是造成催化剂中V—OH的氢键被替换，催化剂的酸性下降，从而使催化剂失 活。碱金属与活性位的结合程度相对不是很大，但如果在有冷凝水存在的情况下，催化剂的失活性可能会成倍增加，因为这时 它们更易于流动并渗入到催化剂材料的内部。对于蜂窝式催化剂来说，由于碱金属离子的移动性可以被整体式载体材料所稀 释，能够将失活速率降低，使用寿命也就更长。SCR脱硝反应主要发生在催化剂的外表面，因此，催化剂失活的程度取决于 可以到达催化剂活性位的飞灰上所含有的碱金属的浓度。为了避免催化剂的碱金属中毒，催化剂应该尽量避免潮湿环境，并且 应使用蜂窝状催化剂以减少碱金属的影响。
为减少飞灰对催化剂的影响，可采取以下措施:?在SCR工艺中，设置预除尘装置以及在省煤器出口设置大截面灰斗和除灰格 栅;?合理吹灰，降低飞灰在催化剂表面的沉积;?合适的烟气均布措施;?选择合适的催化剂类型及性能参数。如防止蜂窝状催化 剂堵塞应选用合适的催化剂节距和蜂窝尺寸;?选择合适的催化剂量，增加催化剂的体积和表面积;?通过适当的制备工艺，增加 催化剂表面的光滑度，减缓飞灰在催化剂表面的沉积。
在钛基钒类商用催化剂配方中加入钨会最大限度地减少催化剂的烧结不同钨ห้องสมุดไป่ตู้量所允许的最高运行温度是不同的scr反应器在正常运行温度工作时烧结现象可以忽略
脱销催化剂介绍
2009.07
2006.09
Personal Protection 个人防护
过滤等级：P2（欧洲）& N-95（美国）
Question？
Question 1:催化剂中毒表征
1、用催化剂活性测试装置进行模拟测试；
催化剂脱硝活性计算公式：
Question 1:催化剂中毒表征
抗磨损 抗堵灰
烟气环境 主要制造厂商 （国外）
Catalytic Venders
1989
Buy
10th Dec. 2007
Funding
North Carolina & Tennessee
2008.12
2010.03
2009.02
2011.12 板式 Plate
2009.09
Catalytic Venders
• 2、使用SEM（扫描电子显微镜）检测催化剂表 面形貌；
新催化剂
失活催化剂
Question 1:催化剂中毒表征
• 2、使用能谱仪（EDS）对催化剂表面元素组成 进行分析；
新催化剂
失活催化剂
Question 1:催化剂中毒表征
3、使用XRD（X射线衍射仪）检测催化剂成分组 成；
新催化剂
失活催化剂
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Introduction of De-NOx Catalyst 脱硝催化剂介绍
What is Catalyst 什么是催化剂？
催化剂（触媒）: 在化学反应里能改变其他物质 的化学反应速率（既能提高也 能降低），而本身的质量、组 成和化学性质在参与化学反应 前后保持不变的物质。
烟气脱硝催化剂
烟气脱硝催化剂引言烟气脱硝是大气污染治理的重要环节之一。
烟气中的氮氧化物（NOx）是导致酸雨、光化学烟雾等环境问题的主要源头之一。
针对煤燃烧、工业过程等产生的烟气中的NOx，研发高效的脱硝技术至关重要。
烟气脱硝催化剂作为其中一种技术手段，已经被广泛应用于烟气脱硝装置中。
催化剂的原理烟气脱硝催化剂通过利用化学反应催化剂上的活性位点，将烟气中的NOx转化为无毒、无害的氮气和水。
催化剂通常由金属氧化物或负载型催化剂组成。
金属氧化物催化剂如V2O5、WO3等，具有良好的选择性和活性；而负载型催化剂如TiO2、Al2O3等可以提高催化剂的机械强度和热稳定性。
催化剂的性能要求高催化活性和选择性催化剂必须具备高催化活性和选择性，以保证在烟气中对NOx的有效转化。
催化剂应具备较大的内表面积和丰富的催化活性位点，增加反应接触面积和催化反应速率。
耐高温性能催化剂在烟气脱硝的过程中需要耐受高温环境，因此催化剂必须具备较高的耐高温性能，以保证其在长时间高温环境下仍然能够稳定地发挥催化作用。
抗中毒性能烟气中常含有一些有毒组分，如烟尘、氯化物、氟化物等，这些有毒物质会对催化剂的活性产生抑制作用。
因此，催化剂还应具备较好的抗中毒性能，即在有毒物质存在的情况下仍然能够保持较好的催化活性。
长寿命和稳定性催化剂还需要具备较长的寿命和良好的稳定性，并能够长期稳定地运行在高温、高压和有毒物质存在的环境中。
催化剂的应用烟气脱硝催化剂广泛应用于不同类型的烟气脱硝装置中，包括选择性催化还原（SCR）、非选择性催化还原（SNCR）等。
选择性催化还原（SCR）SCR是一种利用氨、尿素等还原剂在催化剂的作用下将NOx转化为氮气和水的技术。
催化剂通常使用金属氧化物负载型催化剂，如基于V2O5-WO3/TiO2、TiO2-WO3等的复合催化剂。
非选择性催化还原（SNCR）SNCR是一种利用氨水或尿素溶液在高温下与烟气中的NOx 发生氨解反应的技术。
催化剂通常使用硝酸或氮酸盐溶液进行喷射，催化剂可以使NOx与氨水或尿素溶液发生快速的氨解反应，生成氮气和水。
脱硝催化剂系列脱硝催化剂基础知识（入门级）
脱硝催化剂系列脱硝催化剂基础知识（⼊门级）在烟⽓治理领域，脱硝催化剂的应⽤⼤⼤加快了治理效率。
本⽂主要介绍现阶段常⽤脱硝技术、原理、催化剂的种类以及失活原因。
常见脱硝技术1、炉内脱氮（低氮燃烧技术）：炉内脱氮就是采⽤各种燃烧技术⼿段来控制燃烧过程中NOx的⽣成，⼜称低NOx燃烧技术2、SNCR（选择性⾮催化还原）：选择性⾮催化还原是指⽆催化剂的作⽤下，在适合脱硝反应的“温度窗⼝”内喷⼊还原剂将烟⽓中的氮氧化物还原为⽆害的氮⽓和⽔。
该技术⼀般采⽤炉内喷氨、尿素或氢氨酸作为还原剂还原 NOx 。
还原剂只和烟⽓中的 NOx反应，⼀般不与氧反应，该技术不采⽤催化剂，所以这种⽅法被称为选择性⾮催化还原法（SNCR）。
由于该⼯艺不⽤催化剂，因此必须在⾼温区加⼊还原剂。
还原剂喷⼊炉膛温度为850 ~ 1100℃的区域，迅速热分解成 NH3，与烟⽓中的NOx反应⽣成N2和⽔3、SCR（选择性催化还原）：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。
脱硝反应原理基本反应:4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O副反应:SO2+1/2O2→SO3NH3+SO3+H2O→NH4HSO42NH3+SO3+H2O→(NH4)2SO4脱硝催化剂的种类1、蜂窝式催化剂：表⾯积⼤、活性⾼、催化体积⼩；催化活性物质含量⾼、催化再⽣仍保持活性；⾼低尘环境均适⽤。
2、板式催化剂：表⾯积⼩，催化剂体积⼤；活性物质含量低；烟⽓通过性好，但上下模块间易堵塞；⾼低尘环境均适⽤。
3、波纹式催化剂：表⾯积介于蜂窝式与板式之间，烟⽓流动性敏感，上下模块间易堵塞。
烟气脱硝催化剂
烟气脱硝催化剂烟气脱硝催化剂：1、烟气脱硝催化剂的概述烟气脱硝催化剂是用以室内环境净化的技术，是一种催化产物用以室内空气污染控制的机理。
其作用原理是利用催化剂的特性，将交换化学反应的活性化合物的活性增强，从而使其更有效转化烟尘中的氮氧化物等有害物质，从而达到净化烟气的目的。
2、烟气脱硝催化剂的主要成分烟气脱硝催化剂由金属催化剂和支撑剂组成，其中，金属催化剂以一定比例混合，主要有铂系、钴系、钯系等价金属；支撑剂主要有硅酸盐支撑剂、玻璃支撑剂、铝型支撑剂、重金属催化剂系统等，主要作用是提升催化剂的比表面积，并赋予催化体稳定性和动力学性能，同时避免催化剂颗粒之间的间距变化，延长催化剂的使用寿命。
3、烟气脱硝催化剂的类型烟气脱硝催化剂可以分为钯型烟气脱硝催化剂和铂型烟气脱硝催化剂：钯型烟气脱硝催化剂具有较高的脱硝效率，但价格昂贵，稳定性差，易被烟气中有害气体破坏；铂型催化剂价格较便宜，耐高温性较好，长期使用可降低烟气的有毒硝酸盐气体排放量，但脱硝率低于钯型催化剂，只能达到较低的污染物排放标准。
4、烟气脱硝催化剂的应用烟气脱硝催化剂的主要应用是用于汽车排放控制，也可以用于溶剂烟气控制和室内污染控制。
主要用于原油重烟气脱硝、烟气后处理、燃烧和消失室、泄放仓等烟气后处理系统。
由于烟气脱硝催化剂具有较强的稳定性、热稳定性、高反应率、高使用寿命等特点，深受大家喜爱，不断发展壮大。
5、烟气脱硝催化剂的优点烟气脱硝催化剂有许多优点：烟气脱硝催化剂的效果好，反应性佳，催化反应的特性稳定性强、热稳定性高，能完全分解烟气中有毒物质；催化剂本身没有毒性和污染，内部成分活性稳定；存放时间无限制，使用寿命长达数年；在脱硝效率和脱容尼效率上，其也有较好的表现。
6、烟气脱硝催化剂的缺点烟气脱硝催化剂还是存在一些缺点：价格高，不易普及；运用催化反应时，空间紧凑，安装工艺复杂；部分脱硝催化剂在高温下非常容易失活，使得烟气中的有害化合物的浓度增加；有时会发生过量活化，把本身不具有活性的物质转化为具有活性的物质，具有微量毒性。
脱硝催化剂简介-清华
运行时间(h)
耐久性测试
工业规模测试
石景山热电厂1号机组（220MW)
工业规模测试
工业规模测试
工业规模测试结果
初步测试结果表明：
初始NO为170 ppm 喷氨量为70 %，90 %时，NO转化率
可达到68 %，89 %。 脱硝效果主要来自第一层催化剂 NH3逃逸和SO2氧化符合工业应用要
Xinfang Yang, Bo Zhao, Yuqun Zhuo, Yang Gao, Changhe Chen and Xuchang Xu. DRIFTS study of ammonia activation over CaO and sulfated CaO for NO reduction by NH3. Environ. Sci. Technol. 2011, 45: 1147-1151. （SCI收录, 检索号：711HG）
期间发表学术论文11篇，其中国际期刊SCI收录4篇，Ei收 录6篇，申请专利2项目。（其中一项已授权）
发表文章和申请专利
发表文章情况:
Yufeng Zhao, Bo Zhao, Yuqun Zhuo, Changhe Chen, Xuchang Xu. Studies of the mechanism of ironbased sulfates catalyst for selective catalytic reduction of NO by NH3. Aisa-Pacific Journal of Chemical Engineering. 2011.（SCI收录, DOI:10.1002/apj.610）
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实物图
5、催化剂吊升
示意图
实物图
6、催化剂移入反应器
示意图
实物图
7、催化剂就位
示意图
实物图
烟气SCR脱硝催化剂
第五部分： 催化剂的运行与管理
1、催化剂的烧结
3、催化剂各成份的作用
以V2O5-WO3(MoO3)/TiO2 为例： ✓TiO2：起载体作用 ✓V2O5：催化反应的活性组分，降解NOx， 同时会把SO2氧化为SO3。 ✓WO3、MoO3：作为结构助剂，提高催化 剂的稳定性，防止钒出现高温烧结现象。
4、商用催化剂的型式（比较图）
蜂窝催化剂 （嵩屿电厂）
烟气SCR脱硝催化剂
第三部分： SCR催化剂
1、催化剂的分类
主要有三大类：
❖贵金属（低温条件使用、对SO2氧化作用强） ❖金属氧化物（中温条件使用） ❖沸石分子筛（高温条件使用）
2、催化剂的成份
以 V2O5-WO3（MoO3）/TiO2 为例： ➢TiO2：80%左右（w/w） ➢V2O5：0.3~1.5%（w/w） ➢WO3、MoO3（分别约为10%和6%，w/w） 注：WO3、MoO3一般只选用其中一种
H
O
. .H ON O V OH H
O
. NO H
.N ON O V OH H O
O
O OVO
. 1/4O2
O
O V OH
NN
NH3
O
O
H2O
1/2H2O
1、烟气SCR脱硝原理（化学反应过程）
NH3
催化剂层
NOx
NOx
原烟气
NOx
NH3 NOx
NH3 NOx
NH3
H2O N2
H2O 净烟气
N2 H2O
5、NOx控制技术（SNCR简易工艺图）
还原剂储罐
喷射层1 喷射层2
喷射层3
燃 测量模块 烧
器
烟气SCR脱硝催化剂
第二部分： SCR工艺与设备
1、烟气SCR脱硝原理（化学反应原理） 在氮氧化物(NOx)选择催化还原过程中
，通过加氨(NH3)可以把NOx转化为氮气 (N2)和水(H2O)。
主要的化学反应方程式如下：
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O 6NO+4NH3→5N2+6H2O
1、烟气SCR脱硝原理（化学反应机理）
氨首先被催化剂活化成氨基，再与烟气中的NO偶合，
形成了极易降解为N2和H2O的亚硝基中间产物。随着还原 态的催化剂被烟气中的氧气所氧化，催化剂得到复原，实
现了催化循环。
H
H ON
OVO
烟气SCR脱硝催化剂
第四部分： SCR催化剂安装
1、催化剂的组装(示意图)
模块
气流孔
NH3 原烟气
箱体
催化 剂层
净烟气
1、催化剂的组装(示意图)
氨喷射格栅
外壳
进口烟道 起重机
催化剂块 出口烟道
支撑结构
2、催化剂运至现场
示意图
实物图
3、催化剂放置角度翻转
示意图
实物图
4、催化剂吊框就位
示意图
❖技术核心 形成缺氧富燃料区，设法降低局部高
温区的燃烧温度以抑制NOx的生成。
5、NOx的控制技术（烟气脱硝）
✓Selective Non - Catalytic Reduction (SNCR) 选择性非催化还原法 （氨和尿素在1000 ℃下发生反应）：工艺简化， 但脱氮效率较低。
✓Selective Catalytic Reduction (SCR) 选择性催化还原法(SCR) （在450℃喷射氨水和空气，用V-Mo 催化剂使 NOx 转化为N2和蒸汽）
平板催化剂 （后石电厂）
波纹催化剂 （台山电厂）
4、商用催化剂的型式（比较图）
平板式催化剂
蜂窝式催化剂
4、商用催化剂的孔径（比较图）
厚度
高度 p
平板式
p
a
蜂窝式
5、蜂窝式催化剂的外形
不同气流孔径的催化剂模块
5、催化剂制造过程
6、催化剂选择时需考虑的因素
(1)催化剂形式的确定； ▪烟气含尘量； ▪灰的磨损性等； (2)节距的确定； ▪烟气含尘量； ▪灰尘的粒径分布等； (3)催化剂体积的确定； ▪烟气量； ▪NOx浓度； ▪CaO及其他微量元素含量； ▪锅炉型式
臭氧层受破坏
皮肤病发生
2、NOx的危害性
光化学烟雾事件
温室效应
3、火电厂NOx排放标准
单位 mg/m3
时段
第1时段 第2时段 第3时段
实施时间
05年1月 1日
05年1月 1日
04年1月 1日
燃煤 锅炉
Vdaf＜10%
10%≤Vdaf ≤20%
Vdaf＞20%
1500 1100
1300 650
1100 650 450
燃煤烟气 SCR脱硝催化剂
瑞基
烟气SCR脱硝催化剂
第一部分： 引言
1、NOx的来源
➢通常以NOx表示NO（90%）和NO2 （10%） ➢天然源：闪电、火灾、大气中NH3、N2O的氧化 ➢人为源：燃煤电厂、硝酸厂、汽车排放等
2、NOx的危害性
降水pH<5.6称为酸 红杉树受酸雨的破坏 雨
2、NOx的危害性
烟气整流栅
省煤器
催化剂运行层 催化剂预留层
AIG注氨装置 SCR进口烟道
SCR出口烟道
5、国内烟气SCR脱硝工程
嵩屿电厂二期SCR反应器
嵩屿电厂一期技改SCR反应器
5、国内烟气SCR脱硝工程
太仓电厂SCR反应器
后石电厂SCR反应器
5、国内烟气SCR脱硝工程
台山电厂SCR反应器(注氨) 台山电厂SCR反应器(吹灰器)
1、烟气SCR脱硝原理（化学反应过程）
N2 NOx
NH3
H2O
2、烟气SCR脱硝工艺（工艺简图）
3、烟气SCR脱硝在烟气系统中的布置
锅炉
脱硝
空预器
除尘
引
烟囱
4、烟气SCR脱硝反应器
原烟气 喷氨
整流器 催化剂 净烟气
4、烟气SCR脱硝反应器(剖面图)
烟气/氨气导流栅 烟气导流栅 烟气/氨气混合器
B、条件：热力型NOx是在温度高于1500 K时产生的，并随着温度的升高而增多 。
5、NOx的控制技术
主要有两大类：
➢低NOx燃烧技术 在锅炉炉膛内减少煤燃烧生成NOx的量
➢烟气脱氮技术 在烟气中脱除NOx，以减少向环境排放。
5、NOx控制技术（低NOx燃烧技术）
❖技术分类 1、低过量空气燃烧 2、空气分级燃烧、燃料分级燃烧 3、烟气再循环等技术
4、NOx产生的原因
➢燃料型NOx
A、定义：空气中的氧与煤中氮元素热解产 物发生反应，生成NOx。
B、比例：占燃烧过程所产生NOx的75%～ 90%，是燃烧过程中NOx的主要来源。
C、煤中氮量：煤中含氮0.5～3.0%
4、NOx产生的原因
➢热力型NOx
A、定义：燃烧时空气中的N2和O2在高温 下生成的NOx。