脱硝催化剂技术介绍

1.1环境形势严峻，环保法规渐严

目前，环境形势严峻，国家越来越重视生态文明建设，大气污染治理成为生态文明建设中的重点任务。继烟尘、二氧化硫污染之后，氮氧化物污染正成为全社会关注的重要大气污染物。玻璃、焦化、水泥、钢铁等行业的工业窑炉氮氧化物排放量巨大，随着国家治理环境污染力度不断加大和新环保法规的出台不断收严，非电力行业氮氧化物排放标准也逐步提高。其中，焦化行业2015年开始执行的《炼焦化学工业污染物排放标准》（GB 16171-2012）要求氮氧化物排放限值为500毫克/标准立方米，重点地区烟气中的氮氧化物排放要达到150毫克/标准立方米；《陶瓷工业污染物排放标准》（GB 25464-2010）要求2010年10月1日起，水煤浆、油气陶瓷窑炉烟气中的氮氧化物排放要达到450、300毫克/标准立方米；水泥行业2016年1月1日起，北京执行水泥制造企业氮氧化物排放不得高于200mg/标准立方米的新标准……逐步提高的氮氧化物排放标准要求更高效的氮氧化物控制技术。

1.2市场规模

除电力（热力）行业和机动车外，玻璃、焦化、工业锅炉、垃圾焚烧、水泥和工业窑炉等非电力行业氮氧化物的排放量也很大，约占到总排放量的38%左右。2014年各行业氮氧化物排放量分布如下图：

1.3现有中高温催化剂在低温烟气条件下的使用问题

非电力行业烟气温度低，往往在300℃以下，成分复杂，烟气中含有较多的碱金属和黏状包裹物。常规电厂用脱硝催化剂要求烟气温度在300℃以上，且催化剂易中毒，所以电厂用催化剂在这些领域应用起来非常麻烦，整体效率在50%左右，且寿命较短，往往只能运行3个月左右。

二、低温脱硝催化剂介绍

2.1什么是低温脱硝催化剂

在170℃～300℃的温度范围内依然具有较高脱硝性能的催化剂称为低温催化剂。

2.2实现低温脱硝的关键点

内因：低温下催化剂活性高。其中活性高的三要素主要包括：脱硝效率高，氨逃逸小，SO2/SO3转化几乎不发生。

外因：运行环境（工况条件）要足够的“干净”，不会导致催化剂“中毒”失活。

外因的常见影响因素主要包括：三氧化硫（SO3）、原料挥发物、燃料不完全燃烧产物。

（1）三氧化硫

其中在众多的影响因素中，SO3的影响是很大的，也是很普遍的。

三氧化硫的影响机理：当烟气温度低于硫酸氢铵（分子式：NH4HSO4，英文缩写ABS）的温度时，ABS凝聚在催化剂的微孔内，隔离催化剂与烟气接触的面积，导致催化剂活性的下降。催化剂活性降低的程度取决于催化剂表面积隔离的程度。

（2）原料挥发物

高温条件下，有些原料中的低熔点成分挥发出来，遇冷粘附在催化剂表面，引起催化剂活性下降，严重会造成催化剂孔道堵塞，导致脱硝反应器阻力上升，比如玻璃原料中的碱金属盐。

（3）燃料不完全燃烧产物

有些燃料难以充分燃烧，烟气中含有大量大分子链有机物等油性物质，由于催化剂含有大量微孔，油性物质粘附在催化剂表面，导致催化剂活性下降，甚至会引起催化剂烧结，比如重油、煤制气和石油渣等。