中低温SCR脱销工艺及催化剂应用
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
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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
新型SCR脱硝催化剂在低温烟气脱硝领域的应用
新型SCR脱硝催化剂在低温烟气脱硝领域的应用安徽晨晰洁净科技有限公司联合中国科学院过程工程研究所，历经多年实验室研发、工业化测试及应用，成功研发出一款非钒钛体系，适用于超低温、低硫环境的新型SCR脱硝催化剂填补了国内超低温脱硝技术的空白。
1、背景SCR脱硝作为大气环保治理的重要一环，其工艺已成熟，但SCR脱硝的核心——催化剂，还存在诸多不足。
如传统催化剂基本是钒钛体系，其起活温度在180℃以上，但现实中存在着大量排放温度低于180℃的烟气，或经脱硫、除尘治理后温度低于180℃的各类烟气进行脱硝处理时，在不改变原有工艺设备的基础上，传统钒钛体系催化剂无法满足此类装置的脱硝需求，因此亟需一款超低温、高活性的新型SCR脱硝催化剂来解决这一问题。
针对超低温脱硝领域催化剂的空缺，安徽晨晰洁净科技有限公司联合中国科学院过程工程研究所，历经多年实验室研发、工业化测试及应用，成功研发出一款非钒钛体系，适用于超低温、低硫环境的新型SCR脱硝催化剂（催化剂型号：CDM-2CXTX，专利号：ZL：201610257241.3），填补了国内超低温脱硝技术的空白。
2、CDM-2CXTX催化剂的研发历程2017~2018年：对CDM-2CXTX催化剂进行立项，并开展催化剂的配方小试和催化剂成型、制作方法等研究；2018~2019年：完成CDM-2CXTX催化剂成型配方确定、放大试验，并完成中试平台搭建、产品评价等研究；2019~2021年：完成三联供机组超低温SCR脱硝、催化剂制作焙烧工段脱硝、隧道窑烟气除尘及超低温脱硝等工业化应用案例。
同期，完成催化剂工业化厂房建设并实现催化剂量产。
3、CDM-2CXTX催化剂性能指标4、CDM-2CXTX催化剂性能检测及工业化测试4.1 中石化催化剂工程研究院性能检测4.1.1 检测条件200mg催化剂，40~60目，500 ppm NO，500 ppm NH3，5%O2，N2平衡，反应气总流量500ml/min，空速约6000h-1。
中温和低温SCR催化剂在垃圾焚烧发电厂的应用
应 用·APPLICATION96中温和低温SCR催化剂在垃圾焚烧发电厂的应用文_石春光 胡付祥 张铭 龙净能源发展有限公司摘要：调研中温和低温选择性催化还原（SCR）催化剂在垃圾焚烧发电厂烟气净化系统中的应用情况，并通过实际工程对其在垃圾焚烧发电厂烟气净化系统中的建设和运行成本进行分析，为垃圾焚烧发电厂烟气治理工作提供借鉴和参考。
关键词：垃圾焚烧；脱硝；SCR催化剂Application of Medium and Low T emperature SCR Catalyst in W aste Incineration Power PlantSHI Chun-guang HU Fu-xiang ZHANG Ming[ Abstract ] This paper investigates the application of medium temperature and low temperature selective catalytic reduction (SCR) catalyst in the flue gas purification system of waste incineration power plant, and analyzes its construction and operation cost in the flue gas purification system of waste incineration power plant through practical engineering, so as to provide reference for the flue gas treatment of waste incineration power plant.[ Key words ] waste incineration; denitration; SCR catalystNOx是垃圾焚烧发电厂排放的主要气体污染物之一，《生活垃圾焚烧污染控制标准（GB18485-2014）》与欧盟2010 标准的NOx排放标准分别为250mg/m3（日均值） 与200 mg/m3（日均值）。
一种低温SCR脱硝催化剂及其制备和应用方法
一种低温SCR脱硝催化剂及其制备和应用方法摘要：本文首先简单介绍了低温SCR脱硝催化剂的一些相关概念。
然后选择了一种催化剂作为介绍对象，具体分析了应该如何制备和应用的方法。
关键词：低温SCR脱硝；催化剂制备；催化剂应用我国的污染状况越来越严重，为了解决这个问题，人们发明了很多新的科学技术。
低温SCR脱硝催化剂就是其中的一种，其对于氮氯化物的污染治理有着很好的效果。
一、低温SCR脱硝催化剂相关概念简述脱硝，顾名思义就是将硝脱离出来，当前主要有两种脱硝工艺，一是SCR （Selective Catalytic Reduction），即选择性催化还原法。
一种是SNCR（selective non-catalytic reduction），即选择性非催化还原法。
其中前者是当前世界主流的脱硝技术研究方向，也是发展最成熟的脱硝技术。
从过程上来讲，其属于炉后脱硝技术。
其作用时，需要含氧气氛、催化剂和氨、尿素等还原剂才能将烟气中的NOx还原成N2和水。
传统的SCR脱硝技术进行的温度多在三百摄氏度及以上，这就要求催化剂在布置时必须安排在高温的环境中，然而现实中，催化剂的放置地中存在大量的粉尘等物，非常容易出现催化剂中毒。
同时受历史因素的影响，我国火电机组中也没有预留其位置。
另外，我国的燃煤总体质量不高，严重损害了SCR的装置和催化剂。
低温SCR脱硝技术的进行温度在三百摄氏度以下，能够有效解决上述传统SCR脱硝技术存在的问题。
其反应机理目前尚未有一个比较统一的说法，因此此处所介绍的反应机理只是众多说法中比较流行的一种。
这种说法认为，低温SCR脱硝技术在进行过程中主要遵循的机理有两种，一种是LH机理，一种是ER机理，这两者不同时存在。
当前主要的低温SCR脱硝催化剂有锰、铜等金属氧化物制备的非负载型催化剂组分和负载型催化剂。
本文主要介绍的就是负载型锰基氧化物催化剂中的Mn/TiO2催化剂的制备和其在NH3作为还原剂时的应用情况。
低温SCR脱硝催化剂的研究
低温SCR脱硝催化剂的研究低温SCR脱硝催化剂是一种新型的环保材料，它可以有效地降低燃煤和燃气锅炉排放的氮氧化物（NOx），具有重要的应用价值。
近年来，低温SCR脱硝催化剂的研究成为环保领域的热点之一，下面将从催化剂原理和研究进展两个方面进行探讨。
一、催化剂原理低温SCR脱硝催化剂是一种通过催化反应将NOx转化为N2和H2O的材料。
其基本原理是将氮氧化物与还原剂（如氨气或尿素溶液）在催化剂的存在下通过氧化还原反应进行催化转化，生成氮气和水蒸气。
催化剂通常由过渡金属（如V、Co、Fe等）与载体（如TiO2、WO3、Al2O3等）组成，其中载体扮演着提高催化剂活性和稳定性的角色。
过渡金属是催化剂的主要活性组分，它的选择直接影响催化剂的性能和其适用范围。
二、研究进展近年来，低温SCR脱硝催化剂的研究主要围绕催化剂的合成、活性中心的构建和催化剂的应用等方面展开，主要取得了以下进展：（1）催化剂的合成：研究者通过控制合成条件、调节催化剂成分比例等手段提高催化剂的活性和稳定性，使催化剂在低温条件下也能够高效地去除NOx。
（2）活性中心的构建：研究者探究了各种活性中心的构建方式，如采用金属氧化物、硝酸盐和金属-非金属协同催化等方式，以提高催化剂的催化活性和选择性。
（3）催化剂的应用：研究者将低温SCR催化剂应用于锅炉、汽车尾气处理、化工废气排放等领域，在实际应用中取得了显著的降低NOx排放的效果。
低温SCR脱硝催化剂的研究不断创新，逐步完善。
未来，需要进一步深入研究催化剂的性质、原理和机制，并加强与实际应用的结合，推动这一环保材料的广泛应用。
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。
SCR脱硝催化剂现状及成型工艺分析
SCR脱硝催化剂现状及成型工艺分析介绍了国内外钢钛系SCR脱硝催化剂的应用现状，阐述了低温钵系SCR脱硝催化剂的研究进展与工程探索情况，总结了商用蜂窝状、板式和波纹式SCR催化剂的成型工艺，并针对不同行业特性提出了脱硝催化剂研究方向。
选择性催化还原技术(ive catalytic reduction, SCR)是控制氮氧化物(NOx) 排放的最为关键的技术，广泛应用于热电厂、焚烧厂等工业烟气脱硝，以及柴油机动车尾气净化。
该技术以尿素、氨水或液氨产生的NH3为还原剂，核心是催化活性好、选择性高、机械强度高且运行稳定的脱硝催化剂。
SCR催化剂从最初电力脱硝行业的传统车凡钛催化剂的普及应用，到目前应用于钢铁、玻璃等非电行业的低温催化剂的广泛研究，其发展和应用得到突破性进展。
传统钢钛催化剂的发展已经相对成熟，但应用范围窄，条件苛刻；低温催化剂存在易中毒、寿命低、工况适用性等问题亟需解决。
SCR催化剂成型工艺是其应用与工业推广的关键所在，我国在传统催化剂成型技术取得全面性普及与推广，但相比国外催化剂的应用效果不佳；近几年低温SCR 催化剂的研究工作取得突破性成果，应用和推广有待工程校验。
因此，通过深入研究催化剂生产技术和成型工艺，研发经得住实际工程考验的具有自主知识产权催化剂是未来SCR技术发展的重要环节。
1传统SCR脱硝催化剂发展历程1.1国外SCR催化剂的应用美国Engelhard公司在1957年首次成功研发SCR催化剂，由Pt、Rh和Pb等贵金属构成，具有很高的催化活性，但造价昂贵、温度区间窄、易中毒，不适于工业应用。
日本日立、三菱重工等生产的V205(W03)/Ti02 (车凡钛系)催化剂较早实现商业化应用。
20世纪七八十年代，日本和欧美相继建造多套脱硝系统，钢钛系SCR催化剂的商业应用趋于成熟，主要应用于电力行业烟气污染控制。
近30年SCR催化剂在研究和应用方面都取得一定进展，具体发展过程如图1。
SCR脱硝催化剂再生技术的发展及应用
SCR脱硝催化剂再生技术的发展及应用SCR脱硝催化剂是一种重要的大气污染治理技朧，主要用于减少燃煤电厂和柴油发动机等工业设施排放的氮氧化物（NOx）污染物。
在SCR脱硝过程中，氨气（NH3）作为还原剂与NOx在催化剂的作用下发生反应，生成氮气（N2）和水（H2O），从而实现降低NOx排放的目的。
然而，随着SCR脱硝技术的广泛应用，催化剂表面会逐渐积累吸附物和活性物质，使得催化剂活性逐渐降低，因此需要对催化剂进行再生。
SCR脱硝催化剂再生技术的发展主要包括物理方法、化学方法和生物方法三大类。
物理方法主要是通过高温氧化还原（HTOR）处理，将积碳、硫和钾等物质氧化还原为无害物质，恢复催化剂的活性。
化学方法主要是采用酸洗法或溶剂法，通过将催化剂浸泡在酸溶液或溶剂中，去除积碳和硫等物质，然后再进行还原处理。
生物方法则是利用微生物对催化剂进行降解处理，将积碳和硫等物质降解为无害物质，从而恢复催化剂的活性。
随着SCR脱硝催化剂再生技术的不断发展，其应用范围也在逐渐扩大。
目前，SCR脱硝催化剂再生技术已经广泛应用于燃煤电厂、燃气锅炉、石油化工等工业领域，有效降低了NOx排放量，保护了环境。
在未来，随着环保要求的不断提高，SCR脱硝催化剂再生技术将会进一步完善和推广，成为治理大气污染的重要手段之一值得注意的是，虽然SCR脱硝催化剂再生技术在大气污染治理中具有重要意义，但在实际应用中仍存在一些挑战和问题。
首先，催化剂再生成本较高，需要经济上的支持。
其次，高温氧化还原处理可能导致催化剂结构破坏和活性降低。
同时，催化剂再生处理过程中的废水废气处理也需要考虑，以避免对环境造成二次污染。
为了更好地应对这些挑战和问题，未来可以进一步深入研究SCR脱硝催化剂再生技术，提高再生效率，降低成本，减少再生过程对催化剂性能的影响。
同时，加强催化剂再生技术与环保法规政策的结合，促进技术应用和推广。
通过不断创新和改进，SCR脱硝催化剂再生技术将更好地为大气污染治理做出贡献，保护人类健康和环境安全。
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演讲人：马永祥 2015年04月14日
Contents
中低温脱硝技术需求与来源
目录
01
02 03 04
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
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
中低温 催化剂 研发体 系
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
易磨损/硫中毒 空预器与省煤 器间预留空间 再加热 能耗高
现有低温催化剂
开 发 新 型 载 体
粉末状、成型 性差、成本高 实际应用困难
新型低温催化剂
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
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。
脱硝技术应用现状
高温SCR脱硝技术
主要运用于电力行业脱硝
SNCR脱硝技术
主要运用水泥行业脱硝
中低温SCR脱硝技术
主要运用于无硫无粉尘化工行业
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。
公司与 合肥工业大学 建立
长期合作关系，拥有一批 环境治理领域的技术专家 和可持续发展的技术开发 团队，秉承自主创新的理
念，成功研发出具有自主
知 识 产 权 的 新 型 Mn/FAPG低温SCR催化剂 。
公司专利及资质
形成自主的中 低温脱硝催化 剂及应用技术
SCR脱硝工艺原理
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
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
合肥晨晰环保工程有限公司
一家致力于大气治理的科 技型环保企业，是国内首 批中低温脱硝催化剂 生产 、 销售 以及 技术研发 为一体 的环保高新技术企业。 拥有以中低温SCR脱硝及 氨法脱硫 的技术研究及应 用为主的专业团队。
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
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。 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。
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% 适用温度范围：180~300℃
SO2/SO3转化率：小于1
高抗硫性：SO2≤1500mg/Nm3 耐粉尘性：粉尘小于30g/Nm3 烟气含氧量：2~16% 烟气含水量：小于20%
满 足 多 种 工 况 要 求
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化集成，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。
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：
应用情况 适应温度窗口（℃） 适用空速（h-）
凸显优势：
NOx脱除率 抗SO2毒化能力 抗水性 更换周期（年）
国情适用性
经济廉价性 低温高活性
抗硫毒化性
对国内锅炉烟气适应性
知识产权
自主
引进
典型工程案例
成果认证及技术推广
中低温SCR脱硝发展之路
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 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
技术要点 催化剂 中低温 SCR法 MnOx-SbOy/PG 完成小试、中试研究 180～300 <4000 ＞85% 强（＜500ppm） ＜20 vol% 2 适应强，不改变燃煤锅炉以及焦化炉 主体，不破坏其现有的物料和能 量平衡 高温 SCR法 V2O5-WO3/TiO2 工业化应用 350～450 ＜5000 85% 弱(＜100ppm) ＜15vol% 2 需对我国锅炉进行改造，破坏锅炉本 身的物料和能量平衡，增加了投 资成本
新型MnOx催化剂应用及研发
高温高尘，ESP前
商业钒钛催化剂
开 发 低 温 催 化 剂
V2O5-(WO3)-(MoO3)/TiO2
350-450oC 高温低尘，ESP后 末端布置，FGD后 MnOx/Al2O3 , MnOx/TiO2 , MnOx/AC/CC, V2O5/AC 100-300oC，末端布置
支撑项目
国家中小型科技资金项目
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 效 控 制 运 行 成 本
高效抗硫耐水、降低了脱硝系统一次性投资和运行成本
高效抗粉尘特性、减少前端预除尘系统投资 SCR反应器布置灵活、适应于各种工况 催化剂无毒、无二次污染 整个SCR工艺温度范围宽、适用于180~300℃
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
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
低温低硫
合肥工业大学
低温无硫
中温抗硫
高温SCR脱硝技术