中低温SCR脱硝工艺与催化剂应用

➢低温脱硝工艺开发
✓基于MnOx-SbOy/PG催化剂的中低温SCR 脱硝工艺及关键技术开发
应用工艺及工程化
➢脱硝工艺试验室评价 ➢脱硝工艺前被放大 ➢脱硝工艺现场侧线验证
产学研合作开发
➢合肥工业大学化学与化工学院 ➢合肥晨晰环保工程有限公司 ➢湖北思搏盈环保科技有限公司
支撑项目
➢国家中小型科技资金项目
环技术产业升级 提供凹凸棒石矿物资源及粉煤灰资源的高附加值
综合利用新路径
➢核心催化剂横向参数比较
自行研制开发的中低 温SCR催化剂与商业催 化剂综合性能比较如：
凸显优势： ➢国情适用性 ➢经济廉价性 ➢低温高活性 ➢抗硫毒化性
技术要点 催化剂 应用情况 适应温度窗口（℃） 适用空速（h-） NOx脱除率 抗SO2毒化能力 抗水性 更换周期（年）
100-300oC，末端布置
粉末状、成型 性差、成本高 实际应用困难
天然粘土作为载体 180-300oC，末端布置
成型性好、机 械强度高、稳 定性强、廉价 高效、工业化
➢关键技术
1.催化剂载体结构的目标调控 2.催化剂低温抗硫毒化性能调控 3.催化剂活性组分体系的构建
➢创新点
中低温SCR脱硝催化剂配方独特 、工艺新颖，SCR反应器布置灵 活，适应于多种烟气工况，不受 锅炉等烟气状况的影响。 蜂窝状中低温SCR催化剂所选用 的活性组分为无钒系列的催化剂 ，不会对环境造成二次污染。
➢国内外中低温催化剂的主要研究
国 外 ： Shell 低 温 催 化 剂 和 Ceram低温催化剂
山西煤化所的钒钛系移动颗 粒床催化剂
浙江大学的 锰钛系催化剂
南开大学的 活性碳纤维及 活性碳载锰系
合肥工业大学的锰土系蜂窝 式与颗粒床二种模式催化剂
➢中低温SCR脱硝工艺布置路线及应用方式
中低温SCR脱硝工艺一般属于独立布置方式，布置结构比较简单
商业钒钛催化剂
开 发 低 温 催 化 剂
现有低温催化剂
开 发 新 型 载 体
新型低温催化剂
高温高尘，ESP前
V2O5-(WO3)-(MoO3)/TiO2
350-450oC
高温低尘，ESP后
末端布置，FGD后
易磨损/硫中毒 空预器与省煤 器间预留空间
再加热 能耗高
MnOx/Al2O3 , MnOx/TiO2 , MnOx/AC/CC, V2O5/AC
氨的喷入
烟气进口
烟气出口
催化剂层
➢中低温SCR脱硝工艺应用遵循原则
适用温度：150-300 SCR系统布置灵活性 适应烟气条件复杂性 不改变原有烟气结构性
➢新型MnOx催化剂及SCR脱硝工艺应用
合肥工业大学
低温低硫
高温SCR脱硝技术
形成自主的中 低温脱硝催化 低温无硫剂及应用技术
中温抗硫
➢SCR脱硝工艺原理
主体，不破坏其现有的物料和能
身的物料和能量平衡，增加了投
量平衡
资成本
知识产权
自主
引进
➢中低温SCR脱硝发展之路
温度更低
向更低的温度段跟进， 满足多种温度要求。
工况更复杂
适合更多烟气工况条件 满足复杂烟气特性
➢中低温脱硝催化剂类型
颗粒催化剂
蜂窝催化剂
就目前中低温催化剂生产的产品类型，有颗粒型和蜂窝型二种型式。颗粒型 催化剂主要运用于无粉尘的烟气条件中，颗粒型催化剂采用模块源自文库集成，装 置在反应器内阻力比较大。蜂窝型催化剂延用高温催化剂的型式，适用烟气 工况范畴更广，阻力小，适合烟气内NOX含量2000以下的条件中。
中低温SCR脱硝技术研究及应用
Contents
目录
中低温脱硝技术需求与来源 中低温催化剂研究体系 中低温脱硝工艺研究
MNOX新型催化剂与脱硝工艺
➢脱硝技术需求来源
政策需求与导向
氮氧化物的危害性
脱硝技术 需求来源
脱硝技术应用现状
国内现状现实需求
➢脱硝技术背景
氮氧化物的排放是当前空气质量恶化的主要原因之一 国家对各行业废气排放标准的日趋严格 符合国情的工业废气脱硝技术发展是国家中长期发展纲要 我国中低温SCR烟气脱硝技术发展严重滞后 国内没有自主知识产权的烟气脱硝技术及催化产品 国外高温脱硝技术引进不能满足国内大部分工业烟气脱硝需求 国内中低温SCR脱硝催化剂及脱硝工艺技术的开发应用迫在眉睫
➢脱硝技术应用现状
高温SCR脱硝催化剂及技术广泛应用于电力行业，面对国内更多的中 小型锅炉烟气情况，无法满足温度的需求。
玻璃、冶金、水泥、垃圾焚烧、陶瓷、焦化、钢铁、化工等行业的烟 气特性及不同的复杂工况让高温SCR脱硝技术应用成为难题。
SNCR脱硝技术主要以水泥行业脱硝为主，然面对国家对环保要求越 来越严格，后续排放标准的降低，SNCR脱硝能否满足亦是难题。
➢低温脱硝工艺的技术特点
➢与排放烟气本体相对独立，不改变原有的物料和热量平衡
有 ➢高效抗硫耐水、降低了脱硝系统一次性投资和运行成本
效 控 ➢高效抗粉尘特性、减少前端预除尘系统投资
制 运
➢SCR反应器布置灵活、适应于各种工况
行 成
➢催化剂无毒、无二次污染
本 ➢整个SCR工艺温度范围宽、适用于180~300℃
中低温SCR脱硝技术应用将更有广泛应用前景，中小型锅炉、煤改气、 项目、焦化焦炉烟气、玻璃、建厂、钢铁、化工等业行业的烟气温度 及复杂烟气工况将成为中低温SCR脱硝技术应用推广的难点。解决脱 硝技术核心问题：中低温SCR脱硝催化剂的成功应用。
现有中低温SCR脱硝催化剂主要运用于化工无粉尘无硫的特定烟气工 况条件下，解决抗硫、抗粉尘等复杂烟气条件的问题亦成为中低温 SCR脱硝催化剂的发展方向。
➢低温脱硝工艺的技术指标
➢效率指标：脱硝效率≥85%，催化剂活性效率≥95%
满
➢适用温度范围：180~300℃
足 多
➢SO2/SO3转化率：小于1
种 工
➢高抗硫性：SO2≤1500mg/Nm3
况
要
➢耐粉尘性：粉尘小于30g/Nm3
求
➢烟气含氧量：2~16%
➢烟气含水量：小于20%
➢新型MnOx催化剂应用及研发
对国内锅炉烟气适应性
中低温SCR法
高温SCR法
MnO x-SbOy/PG 完成小试、中试研究
V2O5-WO3/TiO2 工业化应用
180～300 <4000 ＞85%
强（＜500ppm） ＜20 vol%
350～450 ＜5000 85% 弱(＜100ppm) ＜15vol%
2
2
适应强，不改变燃煤锅炉以及焦化炉 需对我国锅炉进行改造，破坏锅炉本
催化剂呈现出较好的抗硫耐水性 能，运行稳定，催化剂寿命可靠 ；使得烟气净化流程更为合理， 同时能耗降低、运行成本以及一 次性投资大幅降低。
➢新型MnOx催化剂及技术应用的意义
打破国外技术垄断、突破行业技术知识产权壁垒 推动烟气脱硝技术多元化进程、填补技术空白 为环保政策的有效实施提供可靠技术选择、促进