低温脱硝催化剂研究
低温SCR脱硝技术
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
• 引言 • 低温SCR脱硝技术原理 • 低温SCR脱硝技术应用 • 低温SCR脱硝技术发展前景 • 结论
目录
CONTENTS
01
引言
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
催化剂的载体通常为陶瓷材料，如Al2O3、SiO2和ZrO2等，它们能够提供足够的表 面积和稳定性，支持催化剂活性成分的分散和附着。
03
低温SCR脱硝技术应用
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
应用领域
01
02
03
电力行业
适用于燃煤、燃气和燃油 发电厂，以及工业锅炉和 窑炉等。
THANKS
感谢观看
该反应是选择性催化还原反应，只有 在合适的温度和催化剂的作用下才能 发生。
主要的化学反应方程式为：4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O。
催化剂的作用
催化剂是低温SCR脱硝技术的核心组成部分，它能够加速化学反应的速率，降低反 应温度。
催化剂的活性成分通常是金属氧化物或混合金属氧化物，如V2O5、WO3和TiO2等。
将低温SCR脱硝技术应用于更多的工业领域，如钢铁、电力、化工等，扩大技术的应用范 围。
加强低温SCR脱硝技术的国际合作与交流
通过国际合作与交流，推动低温SCR脱硝技术的全球推广和应用。
技术发展对环境的影响
减少氮氧化物的排放
低温SCR脱硝技术的应用将有效减少氮氧化物的排放，减轻对环 境的污染。
提高空气质量
低温脱硝方案
低温脱硝方案低温脱硝是一种常用的脱硝技术，它能够有效地降低烟气中的氮氧化物排放。
本文将介绍一种低温脱硝方案，并探讨其原理和应用前景。
1.方案介绍低温脱硝方案采用SCR（Selective Catalytic Reduction，选择性催化还原）技术来降低烟气中的氮氧化物排放。
该方案主要由催化剂、还原剂和催化反应器组成。
催化剂通常采用钒钛催化剂，还原剂一般选择氨水或尿素溶液。
催化反应器是实施催化反应的核心设备。
2.原理解析低温脱硝方案的主要原理是利用催化剂在适宜的温度下催化还原剂与氮氧化物发生反应。
首先，还原剂（如氨水）在催化剂的作用下与氮氧化物发生氢氧化反应，生成氮和水。
其中，催化剂起到了催化作用，提高了反应速率。
催化反应器的设计和运行条件的选择对反应效果具有重要影响。
3.应用前景低温脱硝方案在大气污染治理中具有广阔的应用前景。
它可以有效地降低烟气中的氮氧化物排放，减少对大气环境的污染。
此外，该方案具有技术成熟、投资成本低、操作简便等优点，适用于各类工业燃烧装置。
4.方案改进为了进一步提高低温脱硝方案的效果，可以对方案进行一些改进。
首先，可以优化催化剂的选择和制备方法，提高催化剂的活性和稳定性。
其次，可以改进催化反应器的结构和运行条件，增强催化剂与反应物之间的接触程度，提高反应效率。
此外，还可以研究更加环保的还原剂，减少对环境的影响。
5.总结低温脱硝方案是一种有效的脱硝技术，可以降低烟气中的氮氧化物排放。
其原理是利用催化剂在低温下催化还原剂与氮氧化物反应，生成无害物质。
该方案具有广阔的应用前景，可以在大气污染治理中发挥重要作用。
为了进一步提高方案效果，可以对催化剂和反应器进行改进和优化。
通过不断的技术创新和改进，低温脱硝方案将更加高效地应对烟气中氮氧化物排放问题。
低温SCR脱硝技术
工艺流程图
云南钛业集团酸洗线氮氧化物低温SCR净化系统
云南钛业集团酸洗线氮氧化物低温SCR净化系统
云南钛业集团酸洗线氮氧化物低温SCR净化系统
系统调试的总结
日期
SCR入口采样点浓度（ppm）
SCR出口（ppm）
效率
系统反应条件
SCR反应温度（℃）
尿素溶液的流量（L/min）
3
催化剂配方开发
SCR催化剂在低温段的高脱硝活性
类别
自主开发的催化剂
市场商用催化剂
运行温度段
160~220℃
320~400℃
脱硝效率
基本>90%
80% ~ 90%
以实验室制备的改性的催化剂为例，该样品连续运行七天，分别在120℃、140℃、160℃、180℃、200℃对其脱硝效率进行测试。 对于每个温度段保持长期运行。
风机功率（赫兹）
7.31
780
210
73%
172
40
45
8.2
1040
151
85%
174
70
45
8.4
755
198
74%
168
70
45
8.6
1550
400
74%
172
70
45
8.18
960
288
70%
164
90
45
862
81
90%
180
80
40
1687
417
75%
180
80
40
8.1实验
01
02
01
以钛白粉为原料制备的蜂窝成型
低温SCR脱硝催化剂的研究
低温SCR脱硝催化剂的研究前言SCR脱硝技术是工业废气脱硝的一种重要方法。
其中，低温SCR脱硝技术在工业生产中得到了广泛应用。
低温SCR脱硝催化剂是该技术的核心组成部分。
本文将对低温SCR脱硝催化剂的研究进行探讨，并分析其在实际应用中的优缺点。
低温SCR脱硝催化剂的研究历程低温SCR脱硝催化剂的研究历程可以追溯到上世纪80年代。
当时，人们开始研究在低温下如何将氮氧化物熔融性重超标排放的燃料中进行脱除。
随着科技的发展，人们逐渐发现铜以及铜系复合氧化物催化剂能够有效地提高SCR脱硝的活性，形成了具有独特性能的低温SCR催化剂。
目前，低温SCR脱硝催化剂的研究主要集中在优化组分、载体和加工工艺。
随着技术的发展，人们已经成功地开发出了一批高效、稳定、耐腐蚀、耐高温、低氨选择性的催化剂。
在用于空气净化等方面，取得了良好的应用效果。
低温SCR脱硝催化剂的优缺点低温SCR脱硝催化剂的优点：1.可在低温下起到明显的催化作用，降低了能源消耗，提高了工程的经济性；2.具有很高的选择性，减少了对其他气体组分的影响，对一些有害的副产物可以起到很好的净化作用；3.在反应过程中不会产生二氧化硫等有害物质，更加环保。
低温SCR脱硝催化剂的缺点：1.对氨气的含量和空气中水蒸气的含量有较高的要求；2.不同催化剂的适用范围不同，需要选择合适的催化剂；3.对氨选择性、抗空气干燥等性能要求较高。
因此，需要在实际应用中根据不同的实际情况进行催化剂选择和应用，以实现最优的脱硝效果。
结语总的来说，低温SCR脱硝催化剂的研究取得了很大的进展，其具有的优势得到了广泛的应用。
但是，在实际应用中也存在一些问题和局限性，需要注意选择合适的催化剂以达到理想的脱硝效果。
国内外SCR脱硝催化剂的研究对比
国内外SCR脱硝催化剂的研究对比1国外SCR脱硝催化剂的研究现状研究历史SCR技术发展至今已有三十多年的历史，是目前国外应用比较广泛的一种烟气脱技术。
但由于催化理论和反应机理研究上的欠缺，致使该项技术远未达到完善的程度。
因此，对SCR技术的研究也从未停止过。
近年来，在反应机理及反应动力学、抗毒性能、新型催化剂及载体的研究等方面又有了很大的发展。
研究机构目前国外关于SCR催化剂的研究机构主要有：英国剑桥大学、英国雷丁大学、美国密歇根大学、日本九州大学、日本国立材料和化学研究所等等，其中密歇根大学主要致力于贵金属催化剂的研究，日本国立材料和化学研究所主要致力于金属氧化物催化剂制备方法的研究。
研究进展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。
目前研究人员主要致力于采用新制备技术和新型载体，针对某些含硫低的尾气开发出一些性能较好的低温催化剂。
在贵金属催化剂的制备方面，研究者不仅要考虑到贵金属活性组分的种类，还要考虑到所用载体的种类问题。
在(NH3+H2)-NO 条件下，Evgenii V. Kondratenko 等对Ag/Al2O3 进行了SCR 研究，结果表明，在低温范围内，同时有O2 和H2 存在的情况下，该催化剂的活性能得到很大程度的提高。
I. Salem 等就ZrO2 及SnO2 对SCR 催化剂Pt/Al2O3 催化活性的影响进行了研究；此外，关于不同还原剂对SCR 反应的影响也进行了探讨。
研究结果指出，当采用C3H6 为还原剂时，在250 ℃左右，ZrO2 和SnO2 的添加，可以有效提高NOx 的转化率，同时还可以减少N2O 的产生；但是随着反应温度的升高，NOx 的转化率反而会降低。
日本Ken-ichi Shimizu 等在尿素选择性催化还原NO 的过程当中，添加了%的H2，便使催化剂Ag/Al2O3 的催化活性大大增强。
南京理工大学科技成果——低温选择性催化还原脱硝关键技术
南京理工大学科技成果——低温选择性催化还原脱
硝关键技术
成果简介：
课题组利用超氧自由基特性，提出了F掺杂氧化钒/氧化钛低温选择性催化还原脱除NOx的新思路，显著拓宽了SCR活性温度窗口，获得国家“863”计划与国家自然科学基金的纵向研究资助。
在此基础上，课题组研制了模块式F掺杂氧化钒/氧化钛催化剂，在固定源以及移动源脱硝领域取得了一系列突破性的进展，获得多个产学研横向项目的支持，推进了其工业化应用的进程。
模块式催化剂制备线
模块式F掺杂氧化钒/氧化钛
70kW固定源脱硝中试装置100kW移动源脱硝样机技术指标：
NOx脱除效率≥85%；
催化剂活性温度窗口200-400℃；
催化剂使用寿命＞24000h；
催化剂机械强度高于现有商用催化剂。
项目水平：国际先进
成熟程度：中试
合作方式：合作开发、专利许可、技术转让、技术入股。
低温脱硝催化剂特点
低温脱硝催化剂特点低温脱硝催化剂是一种用于降低燃煤电厂和工业锅炉中氮氧化物（NOx）排放的技术。
在低温条件下，通过催化剂的作用，将NOx转化为氮气和水，从而实现脱硝的效果。
以下是低温脱硝催化剂的几个特点：1. 高效脱硝：低温脱硝催化剂具有很高的催化活性，能够在较低的温度下将NOx转化为无害物质，如氮气和水。
相比传统的SCR（选择性催化还原）技术，低温脱硝催化剂在低温条件下依然能够保持较高的催化活性，有效降低了能耗和运行成本。
2. 宽工作温度范围：低温脱硝催化剂具有较宽的工作温度范围，能够适应不同类型的锅炉和电厂的工作条件。
通常，低温脱硝催化剂的工作温度范围为100℃至400℃，能够在这个范围内保持较高的催化活性。
3. 抗毒性能强：锅炉和电厂中的燃料含有一定的硫、氯等有害物质，这些物质会对催化剂产生毒性作用，降低催化剂的活性。
低温脱硝催化剂具有较强的抗毒性能，能够在一定程度上抵抗有害物质的影响，延长催化剂的使用寿命。
4. 稳定性高：低温脱硝催化剂具有较高的稳定性，能够在长时间运行中保持较高的催化活性。
催化剂表面具有较高的活性位点密度，能够有效地吸附和转化NOx，同时不易受到颗粒物等杂质的堵塞。
5. 环保性好：低温脱硝催化剂能够将NOx转化为无害物质，如氮气和水，减少了对大气环境的污染。
与传统的SCR技术相比，低温脱硝催化剂不需要使用高温下产生的氨水等还原剂，减少了对环境的影响。
6. 易于安装和维护：低温脱硝催化剂通常以颗粒或块状形式存在，易于安装在锅炉和电厂的脱硝设备中。
此外，由于催化剂具有较高的稳定性和抗毒性能，维护周期相对较长，减少了设备停机维护的频率和时间。
总之，低温脱硝催化剂具有高效脱硝、宽工作温度范围、抗毒性能强、稳定性高、环保性好、易于安装和维护等特点。
随着环保意识的提升和对大气污染治理要求的加强，低温脱硝催化剂将在燃煤电厂和工业锅炉中得到更广泛的应用。
锰基低温SCR脱硝催化剂研究进展
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｒｅｍｏｖａｌｏｆＮＯｘｂｙｃａｔａｌｙｔｉｃｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｔｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ（１００～３００℃）ｉｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｆｏｒｆｌｕｅｇａｓｏｆｉｎｄｕｓｔｒｙ， ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｏｄｅｖｅｌｏｐｔｈｅｌｏｗ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃａｔａｌｙｓｔｆｏｒｓｅｌｅｃｔｉｖｅｃａｔａｌｙｔｉｃｒｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆＮＯｘ ｗｉｔｈａｍｍｏｎｉａｉｓｓｔｉｌｌａｃｈａｌｌｅｎｇｅ ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙａｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｂｅｌｏｗ２００℃．Ｍｎ－ｂａｓｅｄｃａｔａｌｙｓｔｓｈａｖｅｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｄｕｅｔｏｉｔｓｖａｒｉｏｕｓｖａｌｅｎｃｅｓｔａｔｅｓａｎｄ ｅｘｃｅｌｌｅｎｔｃａｔａｌｙｔｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｒｅｖｉｅｗｓｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｓｔａｔｕｓｏｆｍａｎｇａｎｅｓｅ－ｂａｓｅｄｃａｔａｌｙｓｔｓ，ａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇ ｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｍａｎｇａｎｅｓｅ－ｂａｓｅｄｃａｔａｌｙｓｔｓ，ｍａｋｅｓｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆＭｎ－ｂａｓｅｄｃａｔａｌｙｓｔｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍａｎｇａｎｅｓｅ－ｂａｓｅｄｃａｔａｌｙｓｔ；ｓｅｌｅｃｔｉｖｅｃａｔａｌｙｔｉｃｒｅｄｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅ；ｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
现有的低温脱硝催化剂主要包括以贵金属（Ｐｔ，Ｐｄ，Ａｇ等） 和过渡金属氧化物（Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｕ等）为活性组分的催化剂，其中 以 Ｍｎ为活性组分的锰基催化剂因具有良好的脱硝活性而备受 关注。本文综述了锰基催化剂的研究现状，主要包括锰基催化 剂的分类、脱硝性 能 影 响 因 素 以 及 锰 基 基 催 化 剂 存 在 的 问 题， 为制备脱硝性能更好的锰基催化剂提供了一定的依据。
脱硝催化剂低温下中毒的原因
脱硝催化剂低温下中毒的原因《脱硝催化剂低温下中毒的原因》在化工行业中，脱硝催化剂被广泛用于从工业废气中去除氮氧化物（NOx）。
然而，当脱硝催化剂在低温下运行时，存在中毒的风险。
本文将探讨脱硝催化剂在低温下中毒的原因，并提供一些解决方案。
脱硝催化剂低温下中毒的原因主要有以下几点：1. 硫中毒：硫化物是脱硝催化剂低温下的主要中毒因素之一。
在工业生产过程中，硫化氢（H2S）和二氧化硫（SO2）等硫化物会与脱硝催化剂表面的活性组分产生反应，导致催化剂的活性降低。
此外，硫化物还会改变催化剂的表面结构，破坏其催化反应活性，进一步影响脱硝效果。
2. 氧中毒：低温下，过高浓度的氧会使脱硝催化剂发生氧中毒。
氧中毒会导致催化剂表面的活性位点被氧占据，减少活性位点上的吸附氮氧化物的能力。
此外，过量的氧还会导致催化剂表面氧化，进一步降低其反应活性。
3. 氨中毒：氨主要用于脱硝反应中还原氮氧化物。
然而，在低温下，氨会与脱硝催化剂表面的活性组分反应，形成氮化物，从而降低催化剂的活性。
此外，氨的过量使用还可能导致氨中毒，使得催化剂的脱硝效果下降。
为了解决脱硝催化剂低温下中毒的问题，可以采取以下措施：1. 优化催化剂配方：研发具有较高抗中毒性能的催化剂是解决问题的关键。
对催化剂的活性组分和载体进行合理选择和配比，可以提高催化剂对中毒物质的稳定性和抗中毒能力。
2. 加强催化剂的再生：定期对催化剂进行再生处理，以去除附着在表面的中毒物质，恢复催化剂的活性。
再生过程中，可以采用高温氧化或物理清洗等方法。
3. 控制进料气体的含硫量和含氧量：通过控制进料气体中硫化物和氧的浓度，可以减少催化剂的中毒风险。
在实际生产中，也可以使用前处理方法对废气进行净化，以降低进料气体中的污染物含量。
综上所述，《脱硝催化剂低温下中毒的原因》主要包括硫中毒、氧中毒和氨中毒等因素。
为了解决这些问题，需要通过优化催化剂配方、加强催化剂的再生和控制进料气体的质量来降低中毒风险。
mn-ce催化剂低温脱硝性能的研究
初的约100%，下降为65% o
关键词:浸渍；共沉淀；脱硝；催化剂
中图分类号：X511
文献标识码:A
文章编号：1001W625(2020)01-0326W6
Stedy on Low Temperaterr Denitration Performancc of Mn-Ce Catalyst
WANG Xianzhong1，2,3，WU Yanxia，CHEN Xin，CHEN Chen，LIANG Hailong2，ZHU .Jiang3， DAI Changyou4， TANG Ji*
Abstract: Mn-Ce/TiO2 -SnO2， MnCeTiOx and MnCeSnTiOx catalysts were prepared by impreyna/on method and coprecipiftion method- The denitration peiormance of the catalyst between 80 C and 180 C and the sulfuz resistance of the catalyst aftez 150 ppm SO2fez 300 min were investigated. The physicochemical properties of the catalyst were characterized by XRD，BET and NH3 -TPD- The resu/s show that the Mn-Ce/TiO2 -SnO2 catalyst prepared by imp/ynatfn me>hod shows>hebes>eow-empeea>ueedenceacon peeeoemance， whcch can eeach moee>han 90% a>100 C.Howevee， cs sueeueeescsancecs>hewoes.Aeeecn eoduccng150 ppm SO2 eoe300 mcn a>180 C ， >hedenceacon eecccencycseeduced eeom >hecnccae100% o40%.Aeeedopcngwch Sn， >heeow empeea>ueeaccvcyand sueeueeescsanceoe>heMnCeTcO5 caaeys>peepaeed bycopeeccpcacon me>hod havebeen eeccveeycmpeoved.TheMnCeSnTcO5 caaeys>showed >hebes> sueeueeescsance.Aeeecn eoduccng150 ppm SO2 eoe300 mcn a>180 C ， >hedenceacon eecccencydeceeaseseeom abou> 100% to 65%Key words: imp/ynatbn ； coprecipbation ； denbration ； catalyst
SCR低温脱硝催化剂
SCR低温脱硝催化剂一、技术背景我国烟气脱硝市场中,选择性催化还原（SCR)技术是电站锅炉NOX排放控制的主要技术，SCR反应的完成需要使用催化剂.目前商业上应用比较广泛的是运行温度处于320—450℃的中温催化剂，因此催化还原脱硝的反应温度应控制在320— 400℃。
当反应温度低于300℃时，在催化剂表面会发生副反应,NH3与S03和H20反应生成(NH4）2S04或NH4HSO4减少与NOx的反应，生成物附着在催化剂表面，堵塞催化剂的通道和微孔，降低催化剂的活性。
另外，如果反应温度高于催化剂的适用温度,催化剂通道和微孔发生变形,从而使催化剂失活。
因此，保证合适的反应温度是选择性催化还原法（SCR)正常运行的关键。
由于电站锅炉在大气温度较低和低负荷运行时，烟气温度会低于SCR适用温度。
由于锅炉设计方面的原因,在低气温和低负荷条件下亚临界和超高压汽包锅炉烟气温度的缺口可以达到20℃以上,比直流和超临界锅炉更大，此时SCR停运，烟气排放浓度将不能满足国家环保要求。
我国目前尚没有成熟的低温SCR脱硝技术，需要使用复杂的换热系统才能应用SCR脱硝增加了能耗和设备投资,因此面临着艰巨的NOX减排困难.根据环保部《火电厂大气污染物排放标准》是国家强制标准,火电厂在任何运行负荷时,都必须达标排放。
脱硝系统无法运行导致的氮氧化物排放浓度高于排放限值要求的,应认定为超标排放,并依法予以处罚.目前全工况脱硝技术已经成熟，火电厂现有脱硝系统与运行负荷变化不匹配、不能正常运行、造成超标排放的，应进行改造，提高投运率和脱硝效率。
二、技术现状SCR低温脱硝催化剂，是洛阳万山高新技术应用工程有限公司为了解决汽包锅炉某些工况烟气温度过低和SCR低负荷运行时，导致SCR脱硝无法正常运行的技术难题,该技术是结合现有SCR脱硝工艺，从而实现SCR低温脱硝催化剂低温脱硝，SCR低温脱硝催化剂最为简单有效，由于烟气中的氮氧化物主要组成是NO（占95％），NO难溶于水，而高价态的NO2、N2O5等可溶于水生成HNO2和HNO3，溶解能力大大提高，很容易通过碱液喷淋等手段将其从烟气中脱出。
分子筛应用于低温NH3-SCR脱硝催化剂的研究进展
Ｓ Ｃ Ｒ脱硝催 化 剂 已成 为 当前 国 内外 环境 领域 的研究
热点． 目前研 究 的低温 Ｓ Ｃ Ｒ催 化 剂 的活 性 组分 以 Ｖ、
催 化剂 ， 由于不 同 载体 的孔 结 构 、 比表 面 积 、 表 面化
因而 ， 研 究开 发高 活 性 、 高 选 择性 、 高稳 定性 的低 温
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ４ ０８ － ０５ －
基金项 目：国家 自然科 学基金资助项 目（ ２ ０ ９ ７ ７ ０ ３ ４ ， ５ １ ４ ７ ８ １ ９ １ ）
氮 氧化物 （ Ｎ Ｏ ） 是 大气 中危 害最严 重 的污染 物 之一 ， 会 造成 酸雨 、 光 化 学 烟 雾 等 一 系列 环 境 问题 ， 控制 和 治理氮 氧化 物 的污染 一直 是 国际环保 领域 的 研究 热点 ． 目前 ， 控制 固定 源 氮 氧化 物 污 染 最 有 效 、 应用 最广 泛 的 是 氨 选 择 催 化 还 原 （ Ｎ Ｈ ． Ｓ Ｃ Ｒ） 脱 硝
华 南 理 工 大 学 学 报 （自然 科 学 版 ）
第４ ３卷 第 ３期
２ ０ １ ５年 ３月
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎａ ｌ ｏ ｆ Ｓ ｏ ｕ ｔ ｈ Ｃｈ ｉ ｎ ａ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
Ｖｏ １ ． ４ ３ ＮＯ． ３ Ｍａ ｒ ｃ ｈ ２ ０１ ５
温Ｎ Ｈ ． Ｓ Ｃ Ｒ脱硝 催 化 剂 的研 究成 果 ， 重点 关注 Ｚ Ｓ Ｍ． ５ 、 Ｓ Ａ Ｐ Ｏ． ３ ４ 、 Ｓ Ｂ Ａ 一 １ ５ 、 ＭＣ Ｍ－ ４ １以及
低温催化剂
SCR烟气脱硝技术存在的问题
基于上述原因，研究和开发具有低温(<l50℃)活性的 SCR催化剂具有重要的经济和实际意义，并得到国际 上许多研究工作者的重视。低温SCR反应器可直接配 置于除尘或脱硫床之后，这具有以下优点: (1)便于与现有锅炉系统匹配，而不对其它相关装置 产生大的影响; (2)避免飞灰中的K，Na，Ca，As（砷）等微量元 素对催化剂的污染或中毒，缓解SO2引起的催化剂失活 和催化剂寿命减少; (3)避免了许多情况下对烟气的预热，节省了能量消 耗和增加装置的费用。
低温SCR反应机理研究
反应过程机理如下:
6
二 氧 化 硫 对 低 温 S C R 催 化 剂 的 影 响
二氧化硫对低温SCR催化剂的影响
尽管低温SCR系统是放置于脱硫或除尘装置之后的， 但是烟气中的二氧化硫并没有被完全去除，该工艺段 的烟气中仍然会含有低浓度的残余SO2，因此研究SO2 对低温SCR工艺的影响尤其是对低温SCR催化剂活性的 影响是非常有必要的，SCR催化剂的低温抗SO2毒化性 能是其能否实现工业化应用的关键。
低尘烟气SCR(Low- Dust SCR)
SCR反应器置于静电除尘器之后，脱硫装置之前。
优点：减少烟尘对SCR催化剂的磨损和毒化作用，延
长催化剂的使用寿命。
缺点：1.要求在SCR床前需配置高温静电除尘器(或者
布袋除尘器)； 2.经过除尘后的烟气中的SO2并没有除去，它和 烟气中的NH3反应生成硫酸氨而发生堵塞的可能性仍然 存在。
SCR烟气脱硝技术研究现状
目前用于SCR反应的还原剂主要有氨(气态氨和 尿素)、碳氢化合物和CO，脱除固定源(如电厂 和工业锅炉)排放的NO使用较多的工艺是以氨 气作还原剂的SCR工艺。
钒钛SCR脱硝催化剂低温研究进展
展， 拓宽低 温 Ｓ Ｒ催 化 剂 的研 究 思 路 ， Ｃ 探讨 催 化 剂 低 温 改性 的新方 向 ， Ｓ Ｒ催 化 剂 的开 发与 应 用提 为 Ｃ 供 参考 。
酸雨 和温 室效应 的 主要 来 源之 一 … ， 人 类 生存 环 给 境带 来 巨大危害 ， 目前 环境 保护 的重点 ， 是 因此 如何 有效 消除 Ｎ 已成 为 令 人 关 注 的重 点 课 题 。选 择 Ｏ 性催 化还原 （ ｅ ｃ ｖ ａ ｌｔ ｅ ｕｔ ｎ Ｓ Ｒ） 术 Ｓｌ ｔ ｅＣ ｔ ｙｉ Ｒ ｄ ｃ ｏ ，Ｃ 技 ｅｉ ａ ｃ ｉ 作为 比较成 熟且 高效 的烟气脱 硝技 术 已得 到广 泛的 工业应 用 ， 化剂 性 能是 该 技 术商 业 应 用 的关 键 之 催
关 键 词 ： 择 性 催 化 还 原 反 应 ； 气脱 硝 ； 钛 催 化 剂 ； 温 选 烟 钒 低
Ａｂｓ ｒ ｃｔ Ｂｅ ｔａ ： ｃａｕ ｆｈｉ ｃｔ ｔ ｅｍ ｐ ａｔ ｓｅ ｏ ｇｈ ａ ｉ ｙ ｔ ｖｉ ｅｒ ｕｒ ａｎｄ ｏ ｈｅｒｓｈ ｔ ｅ ｔ ｏｒ ｃｏｍ ｉ ｉｔｉ ｎｇｓ ｅｘｓ ｎ ｃｏｍ ｍ ｅｒ ａｌＶ ５ Ｏ ＳＣＲ ａｔ ｃｉ Ｏ ／Ｔｉ ｃ ａ。 ｌ ｔ ｔ ｅ ｙｓｓ．ｈ ｄｅｖｅｌ ｏｐｍ ｅｎ ｏ ｇｈｌ ｔｖ ｃ ａｌ ｔ ａ ｌｗ ｔ ｐ ａｔ ｅ ｔ ｆ ｈｉ ｙ ａｃ ｉｅ ａｔ ｙｓｓ ｔ ｏ ｅｍ ｅｒ ｕｒ ｂｅ ｃｏｍ ｅｓ ｈｏ ｒ ｅａｒ ｈ ｔ ｈｏｍ ｅ ａ ｔ ｅｓ ｃ ａ ａｎ ａ・ ｄ ｂｒ ｏａｄ． ｅ ｍ ｅｃ Ｔｈ ｈａｎｉ ｓｍ ｆｔ ｅ ｒ ｃ ｉ ｏ ｈ ｅａ ｔｏｎ ｏｆｖａｎ ａｄｉ ｕｍ — ｔ ａｎｕｍ ｉ ｉ ｔ ＳＣＲ ａｔ ｙｓｓ ａ ｏｗ ｅｍ ｐｅｒ ｕｒ ｓ ａｎ ｙ ｃ ａｌ ｔ ｔｌ ｔ ａｔ ｅ ｉ ａｌｚｅｄ，ｈ ｔ ｕｓ
低温SCR锰系脱硝催化剂的研究进展
低温SCR锰系脱硝催化剂的研究进展肖翠微;李婷【摘要】氮氧化物(NOx)是大气环境的主要污染物之一,对人体健康和生态环境都会造成巨大的危害.选择性催化还原(SCR)是有效的烟气脱硝技术之一,而催化剂是脱硝技术的关键.近年来,锰系金属氧化物催化剂由于在低温SCR反应中表现出优良的催化活性得到了广泛的关注.综述了锰系低温SCR脱硝催化剂的的研究现状,按照非载体型和载体型催化剂进行了介绍,阐述了载体、元素掺杂等因素对锰系催化剂活性的影响,良好活性的催化剂须具有较高的比表面积、无定型的晶态结构.展望了锰系低温SCR脱硝催化剂的研究重点,为进一步研究和提高性能优良的低温锰系SCR脱硝催化剂提供参考信息.【期刊名称】《洁净煤技术》【年(卷),期】2016(022)001【总页数】6页(P95-100)【关键词】氮氧化物;选择性催化还原;锰系;低温;催化剂【作者】肖翠微;李婷【作者单位】煤炭科学技术研究院有限公司,北京100013;煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室,北京100013;国家能源煤炭高效利用与节能减排技术装备重点实验室,北京100013;煤炭科学技术研究院有限公司,北京100013;煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室,北京100013;国家能源煤炭高效利用与节能减排技术装备重点实验室,北京100013【正文语种】中文【中图分类】O643.36氮氧化物(NOx) 是大气环境的主要污染物之一，对人体健康和生态环境都有巨大的危害。
NOx来源于燃料燃烧产生的烟气中，主要存在形式是N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等[1]，其中以NO为主，约占NOx总量的90%以上，其次是NO2。
在大气中，NO又会被氧化为NO2，而NO2在紫外线照射的条件下，与烟气中的CHx反应，生成一种光化学烟雾，毒性是NO的4～5倍，对人体多数器官以及动植物均有极大的危害。
N2O虽然含量较低，是形成近地表大气臭氧污染、二次微细颗粒物污染以及地表水富营养化的前提物质，由此引起的环境问题已成为大气环境污染的热点问题[2-3]。
MnOx-基催化剂低温NH3-SCR脱硝研究进展
环境科学导刊2021,40（1）CN53-1225/X ISSN1673-9655 MnO x-基催化剂低温NH3-SCR脱硝研究进展赵中昆，陈鑫，许志志（云南省生态环境科学研究院，云南昆明655002）摘要：锰氧化物（MnO x）基催化剂在氨选择性催化还原（NH-SCR）脱除氮氧化物（NO x）的反应中具有高的低温催化活性。
然而，目前，缺乏从分子原子水平认知控制MnO x基催化剂低温活性的关键机制，进而难以采用可控策略实现NO x在更宽的温度窗口和更低温度的高效催化转化。
本文基于最新的研究进展，综述了催化剂制备方法、催化剂载体、异质杂原子掺杂以及催化剂形貌等因素对MnO x基催化剂NH3-SCR脱硝性能的影响，深入认识了MnO x基催化剂脱硝的作用机理，简要介绍了该催化剂的抗硫抗水机理，并对MnO x基催化剂低温NH3-SCR脱硝反应的未来发展进行了展望。
关键词：氮氧化物；选择性催化还原；锰氧化物；脱硝中图分类号：X12文献标志码：A文章编号：1673-9655（2221）01-0001-032前言氮氧化物是主要的大气污染物，不仅会导致酸雨、光化学烟雾和雾霾（PM,）等环境问题，而且会危害人体健康[1_3]o为了缓解NO’污染，生态环境部制定了严格的排放标准，如：《GB18352.6-2216轻型汽车污染物排放标准限制及测量方法（中国第六阶段）》中2220年轻型车辆NO x的限值不超过60mg/kg o NO x脱除技术包括选择性催化还原（SCR）、选择性非催化还原（SNCR）和非选择性催化还原（NSCR）〔2o其中，氨选择性催化还原（NH-SCR）作为一种高效的NO x脱除手段得到了研究人员的广泛关注⑶o常见的NH3-SCR脱硝体系为金属氧化物基催化剂，活性组分主要有钒（V）、锰（Mn）、肺（Ce）和铁（Fe）基氧化物等[4-6]o锰氧化物（MnO x）催化剂由于具有多种价态和优异的氧化还原性能，表现出优良的低温（<255七）NH3-SCR脱硝活性⑸,成为NH3-SCR领域的研究热点。
科技成果——中低温SCR脱硝催化剂
科技成果——中低温SCR脱硝催化剂成果简介
针对低温脱硝对催化剂抗硫稳定性和强度的理论及技术创新要求，通过研究偏钛酸水热机制，发现所形成的TiO2泥浆呈一次颗粒均匀分散状态且易形成密堆积、高强度、易再生低温高活性脱硝催化剂，克服了均匀传质传热的泥浆水热反应器放大设计难题及其泥料调配的技术难点，形成了基于偏钛酸水热路线的蜂窝体挤出成型新配方和新工艺，成功实现了该低温脱硝催化剂3000方/年产能的工业化生产。
催化剂成品率95%，能够适合SCR尾部布置和其他低温应用的需要，同时又可以减少对烟气进行再加热，在催化剂活性温度窗口120-300℃之间有较高的活性，同时有较好的抗SO2和H2O效果。
催化剂抗压强度大于5.3MPa，耐磨性0.06%，在氨氮比小于1的前提下，蜂窝体催化剂的脱硝率大于85%，氨逃逸率小于5ppm，SO2氧化率小于1%，并经过中试和示范工程长时间运行验证，形成了商业化的宽温度脱硝催化剂与脱硝催化剂工程技术。
应用情况
鞍钢集团7#、8#、9#、10#、朝阳焦炉（180-220℃）烟道气中低温脱硝；新兴铸管股份有限公司80万吨/年焦炉（180-220℃）烟道气中低温脱硝；唐山松汀钢铁2*175t/h燃气锅炉（220-280℃）烟道气中低温脱硝；乌海华资焦化有限公司110万吨/年焦炉（240-280℃）烟道气中低温脱硝；河北敬业钢铁有限公司230立方米280℃烧结机烟气中低温脱硝；河南金马焦化有限公司130万吨/年（240-280℃）
焦炉烟道气低温脱硝。
以上案例均已通过环保验收，稳定运行两年以上。
低温等离子体协同CuOγ―Al2O3联合脱硝研究
摘 要 利用自行设计搭建的实验平台与所配置的CuOAl2O3催化剂，研究测试了仅采用不同功率、不同温度下低温等离子体NO脱除效率，等离子体和催化剂协同作用下的脱硝效率，并对三者进行对比，发现仅采用等离子体时脱硝效率随温度变化不大，等离子体和催化剂协同作用下，NO的脱除效率受温度和功率变化的影响，呈现出逐步升高的趋势，并在300℃，35W下达到最大脱硝效率。结果表明，等离子体和CuOAl2O3催化剂的协同作用能提高其单一作用时的脱硝效率，并受温度和功率影响，是一种提高电厂中脱硝效率的有效方法。
2.2 催化剂活性试验台
1配气系统。N2、O2、NH3、NO和SO2组成测试系统中的模拟烟气。燃煤机组所产生的烟气中NO占氮氧化物整体含量的95%以上，其中二氧化氮的含量非常少，因此模拟烟气中采用NO气体来模拟燃煤机组的氮氧化物。首先各个气体源进入气体混合器中混合均匀，以模拟最佳的烟气环境，模拟后的烟气进入SCR反应器进行催化还原反应。为了防止催化还原反应中氨气提前被氧化影响催化剂的真实脱硝效率，氨气在反应段前加入以减少混合时间 如图1所示。
3.3 低温等离子体与催化剂协同作用对脱硝率的影响
本实验就放电功率保持在35W，NO进口浓度500ppm，以N2作载气，常压下考察在不同温度时有无催化剂对NO的脱除效率的影响。根据测出的NO进出浓度，计算得出NO的转化率，作出NO转化率随温度变化的折线图如图4所示。
从图中可以得出，在没有催化剂时，NO脱除率基本保持不变，维持在55%左右。当加入CuOAl2O3催化剂后，随着温度的升高，NO脱除率呈现逐步升高的趋势，当温度达到300℃时，反应器的NO脱除率稳定在95%左右。一方面由于在CuOAl2O3催化剂加入时，增加了NO在反应器中的停留时间，促使反应器的NO脱除率提高。另一方面，由于CuOAl2O3催化剂的作用，促进了催化还原反应的发生，CuOAl2O3催化剂对NO的还原随着反应温度的升高而逐渐升高，在300℃时脱硝效率最佳。
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低温脱硝催化剂研究
在化工产品生产以及其它一些化学实验的过程中，催化剂都是一种十分重要的物质，可以发挥重要的作用。
在催化剂制造方法的研究中，低温脱硝催化剂受到了许多研究机构的重视。
低温脱硝处理，在许多方面都具有优势，可以有效减少堵塞、磨损问题，还可以在一定程度上保证催化剂不受污染，本文主要对低温脱硝催化剂的研究情况，对相关的关键技术进行介绍，并对该技术的发展前景进行分析。
1 .前言
氮氧化物是世界公认的主要大气污染物之一。
燃煤电厂是我们氮氧化物的主要排放体。
2012年1月1日施行的《火电厂大气污染物排放标准》(GB 13223-2011) 对燃煤电厂氮氧化物的排放提出更为严格的要求，新建火电机组排放量要达100mg/m3,从2014年1月1日开始，重点地区所有火电投运机组都要达到50mg/m3o因此，燃煤电厂采用高效的NOx排放控制措施势在必行。
这也要求SCR 脱硝催化剂具有较高的脱硝效率和中低温脱硝特性以节省脱硝成本。
温室效应、酸雨和臭氧层破坏是世界上三大最为严重的环境问题，也是制约人类社会发展的长期主题。
近几十年中，天然气、石油和煤等化石燃料的大规模使用，使得环境问题日益严峻，引起世界各国的广泛关注。
化石燃料燃烧的主要产物是碳氧化物、氮氧化物和硫氧化物，其中以氮氧化物的危害最为严重，是构成大气污染的主要物质之一。
大气中NOx的主要来源可以分为：天然产生和人为排放。
天然产生的NOx主要来源于自然界氮元素循环中氨的氧化和有机物硝化作用，因循环过程中处于生态平衡状态，对环境影响较小。
人为排放的NOx主要来源于锅炉设备、燃烧器等固定源和汽车、船舶等移动源，其中有90%产生于煤、焦炭、石油、天然气等化石燃料的燃烧过程中，因分布集中，所以对自然环境和人类社会造成了较大危害。
NOx可以与大气中的水反应生成硝酸，形成酸雨，对水生态系统、森林生态系统、农业生态系统、建筑物材料和人体健康等多方面造成危害例如，导致林木枝叶变黄、脱落甚至死亡；导致农作物减产，引发粮食危机；导致水源酸化，使得鱼类减少；导致建筑物腐烛，损坏历史古迹；导致人体病变，引发气管炎、肺癌等。
我国酸雨(pH<5.6)区域面积已约占国土面积40%,且多分布在经济发达地区，对我国经济建设和社会可持续发展造成严重威胁。
大气中的N02经紫外线照射会与大气中的碳氧化合物反应生成二次污染物，破坏臭氧层，加剧温室效应，并形成光化学烟雾危害人体健康，尤其对眼睛和中枢神经造成刺激，导致头痛和失明, 情节严重者会导致死亡。
止匕外，NOx中的NO能与血液中的血红蛋白结合，生成高铁血红蛋白，减弱血液输氧能力，导致人体缺氧。
因此，治理NOx污染是环境保护问题中各界密切关注并深入研究的课题。
在催化剂的使用领域中，利用催化剂进行选择性催化还原是一个主要的用途。
2.1国外研究现状
燃煤电厂是人为排放NOx的主要来源之一，世界各国均颁布并实施了燃煤电厂氮氧化物排放标准。
美国自1994年开始实施酸雨计划(Acid Rain Program), 控制工业中酸性气体(S02、NOx)排放量1996-1999年为第一阶段，控制NOx 减排400000吨/年;从2000年起为第二阶段，控制NOx减排2100000吨/年。
美国现行的火电厂氮氧化物排放标准是于2005年美国环保署取消燃料种类差别、采用绩效排放重新修订的发电机组化石燃料燃烧的氮氧化物排放标准。
欧洲现行的火电厂排放标准是2001年颁布的2001/80/EC,此标准对新建、扩建火电厂的NOx排放限制均做了更严格的规定。
除此标准外，欧洲各国还颁布有综合污染防治要求(Intergrated Pollution Prevention and Control： IPPC Directive 96/61/EC),国家排放总量计划(National Emission Ceilings：NEC Directive 2001/81/EC),国家排放消减计划(National Emission Reduction Plan：NERP) 等相关标准。
2.2国内研究现状
中国是以煤炭作为主要一次能源的能源消耗大国，在我国初级能源消耗中, 煤炭消耗占据70虬据国家环保总局统计，1990年我国总排放量约为910万吨，1995年总排放量约为1000万吨，2000年总排放量约为1880万吨,2005年总排
放量约为2220万吨，其中工矿企业生产过程中煤炭燃烧产生的NOx约占总排放
量70虬近年来随着社会经济建设发展，生产生活能耗不断增加，电力需求量日
益增长，使得电力产业迅猛发展，电厂装机容量逐年递增。
自1995年起，我国
电力装机总容量已超越德国和日本，跃居世界第二，仅次于美国。
以目前施行的
排放控制水平，预计至2020年，火电站锅炉NOx排放总量将达到1000万吨以上。
在我国火电能源结构中，煤电约占90%以上，火力发电消耗燃煤量约占总量的40% 左右，火电厂排放的大气污染物对生态环境的影响越来越严重，燃煤发电作为能
源结构主体对大气污染起着举足轻重的作用。
燃煤产生的烟尘约占大气废中排放
物粉尘总量60 %, S02生成量约排放物总量87 % NOx生成量约占排放物总量
67 %0
SCR脱硝技术最早于1978年在日本被应用于工程项目，此后形成了分别以Babcock-Hitachi 公司、Catalysts & Chemicals Industry 公司禾口Sakai Chemical Industry公司为代表的催化剂研发集团,其中，Babcock-Hitachi成
立最早，于1970年成功研制了板式催化剂，其催化剂在燃煤电站的应用业绩居
世界之首。
Catalysts& Chemicals Industry公司以研制和完善蜂窝式催化剂为主，曾先后向美国、德国和韩国进行技术转让，是成功转让技术最多的公司。
Argillon公司从Catalysts &Chemicals Industry公司引进了蜂窝式催化剂生
产技术，并自主研发了板式催化剂生产技术，成为唯一同时研制两种结构催化剂
的公司。
Cormetech公司与三菱公司合作,引进了Catalysts & Chemicals Industry公司的蜂窝式催化剂生产技术，在美国田纳西州和北卡罗莱纳州建造
了生产基地，其催化剂产量居世界之首。
Topsoe公司自主研发了波纹板式催化
剂并在美国和丹麦建造了生产线。