脫硝催化劑技術介紹

1.1環境形勢嚴峻，環保法規漸嚴

目前，環境形勢嚴峻，國家越來越重視生態文明建設，大氣污染治理成為生態文明建設中的重點任務。繼煙塵、二氧化硫污染之后，氮氧化物污染正成為全社會關注的重要大氣污染物。玻璃、焦化、水泥、鋼鐵等行業的工業窯爐氮氧化物排放量巨大，隨著國家治理環境污染力度不斷加大和新環保法規的出臺不斷收嚴，非電力行業氮氧化物排放標準也逐步提高。其中，焦化行業2015年開始執行的《煉焦化學工業污染物排放標準》（GB 16171-2012）要求氮氧化物排放限值為500毫克/標準立方米，重點地區煙氣中的氮氧化物排放要達到150毫克/標準立方米；《陶瓷工業污染物排放標準》（GB 25464-2010）要求2010年10月1日起，水煤漿、油氣陶瓷窯爐煙氣中的氮氧化物排放要達到450、300毫克/標準立方米；水泥行業2016年1月1日起，北京執行水泥制造企業氮氧化物排放不得高于200mg/標準立方米的新標準……逐步提高的氮氧化物排放標準要求更高效的氮氧化物控制技術。

1.2市場規模

除電力（熱力）行業和機動車外，玻璃、焦化、工業鍋爐、垃圾焚燒、水泥和工業窯爐等非電力行業氮氧化物的排放量也很大，約占到總排放量的38%左右。2014年各行業氮氧化物排放量分布如下圖：

1.3現有中高溫催化劑在低溫煙氣條件下的使用問題

非電力行業煙氣溫度低，往往在300℃以下，成分復雜，煙氣中含有較多的堿金屬和黏狀包裹物。常規電廠用脫硝催化劑要求煙氣溫度在300℃以上，且催化劑易中毒，所以電廠用催化劑在這些領域應用起來非常麻煩，整體效率在50%左右，且壽命較短，往往只能運行3個月左右。

二、低溫脫硝催化劑介紹

2.1什么是低溫脫硝催化劑

在170℃～300℃的溫度范圍內依然具有較高脫硝性能的催化劑稱為低溫催化劑。

2.2實現低溫脫硝的關鍵點

內因：低溫下催化劑活性高。其中活性高的三要素主要包括：脫硝效率高，氨逃逸小，SO2/SO3轉化幾乎不發生。

外因：運行環境（工況條件）要足夠的“干凈”，不會導致催化劑“中毒”失活。

外因的常見影響因素主要包括：三氧化硫（SO3）、原料揮發物、燃料不完全燃燒產物。

（1）三氧化硫

其中在眾多的影響因素中，SO3的影響是很大的，也是很普遍的。

三氧化硫的影響機理：當煙氣溫度低于硫酸氫銨（分子式：NH4HSO4，英文縮寫ABS）的溫度時，ABS凝聚在催化劑的微孔內，隔離催化劑與煙氣接觸的面積，導致催化劑活性的下降。催化劑活性降低的程度取決于催化劑表面積隔離的程度。

（2）原料揮發物

高溫條件下，有些原料中的低熔點成分揮發出來，遇冷粘附在催化劑表面，引起催化劑活性下降，嚴重會造成催化劑孔道堵塞，導致脫硝反應器阻力上升，比如玻璃原料中的堿金屬鹽。

（3）燃料不完全燃燒產物

有些燃料難以充分燃燒，煙氣中含有大量大分子鏈有機物等油性物質，由于催化劑含有大量微孔，油性物質粘附在催化劑表面，導致催化劑活性下降，甚至會引起催化劑燒結，比如重油、煤制氣和石油渣等。