1、概述

煙氣脫硝是(shi)目前世界上普(pu)遍采(cai)用的減少NOX排放的主要(yao)方(fang)法，也(ye)是(shi)我國大氣汙染(ran)治(zhi)理的重要(yao)領域。其中SCR技術因其技術成熟(shu)、脫硝效率高、幾乎無二(er)次汙染(ran)的特點，占據了(liao)工業煙氣脫硝領域的主導(dao)地(di)位，在火力發電領域的市(shi)場占有率高達95%以上。在SCR技術中，催化劑的投(tou)資占整(zheng)個係統投(tou)資很(hen)大的比例，且(qie)催化劑壽命一般在2-3年左右，更(geng)換頻(pin)率較高，因此，選擇合(he)適(shi)的催化劑是(shi)SCR技術成功的關鍵所(suo)在。

2、SCR催化劑的分類

SCR催化劑按照(zhao)組成可以大致(zhi)分為三種類型：貴金屬型、金屬氧化物(wu)型和離子交換的沸石分子篩型；按照(zhao)催化劑的反應溫度(du)可以分為高溫型、中溫型和低溫型，一般高溫大於400℃，中溫300-400℃，低溫小於300℃；按照(zhao)外觀(guan)形式可以分為蜂窩式、板式、波紋板式和脫硝濾袋。

2.1常規催化劑

目前工業上常用的催化劑包括蜂窩式、板式、波紋板式。

板式催化劑以不(bu)鏽鋼(gang)金屬板壓成的金屬網為基材，將TiO2、V2O5等的混合(he)物(wu)黏(nian)附在不(bu)鏽鋼(gang)網上，經過壓製、鍛燒後，將催化劑板組裝(zhuang)成催化劑模塊。

蜂窩式催化劑一般為均(jun)質(zhi)催化劑。將TiO2、V2O5、WO3等混合(he)物(wu)通過一種陶瓷(ci)擠(ji)出(chu)設備，製成截麵為150mm*150mm，長(chang)度(du)不(bu)等的催化劑元件，然後組裝(zhuang)成為截麵約(yue)為2m*1m的標準模塊。

波紋板式催化劑的製造工藝一般以用玻(bo)璃纖維加強(qiang)的TiO2為基材，將WO3、V2O5等活性成份浸漬到催化劑的表麵，以達到提高催化劑活性、降低SO2氧化率的目的。

目前蜂窩式催化劑占據了(liao)市(shi)場70%份額。

2.2脫硝濾袋

DeNOx脫硝濾袋是(shi)戈爾(er)專利濾袋脫硝催化係技術，采(cai)用高效脫硝及脫二(er)噁英催化劑活性組分與PTFE材料(liao)骨架(jia)複(fu)合(he)，將用於脫除顆(ke)粒物(wu)的表麵過濾技術與用於去(qu)除NOx和NH3減排的低溫SCR催化技術結合(he)在一起，除實現粉塵近“零”排放外，濾袋所(suo)含催化劑與煙氣中NOx發生還原反應，生成無汙染(ran)的N-2，H2O，NOx去(qu)除效率可以達到95%以上。

采(cai)用高精度(du)戈爾(er)濾膜切實保障了(liao)細(xi)小顆(ke)粒物(wu)無法通過濾膜，對催化劑完美(mei)保護，避免催化劑磨蝕(shi)及中毒，因此使用壽命更(geng)長(chang)，可達5年以上；同時，PTFE材料(liao)作(zuo)為催化劑的骨架(jia)，不(bu)需要(yao)再(zai)使用釩鈦作(zuo)為骨架(jia)材料(liao)，濾袋可以複(fu)合(he)上更(geng)多(duo)的催化劑有效成分，低溫下具(ju)備更(geng)高的活性及脫硝脫二(er)惡(e)英效率。

3、SCR催化劑的組成

催化劑一般由TiO2、V2O5、WO3、MOO3等氧化物(wu)組成。催化劑材料(liao)在功能上劃分，可分為活性成分、載體和輔助材料(liao)三部分。目前工程中應用最(zui)多(duo)的SCR催化劑是(shi)氧化鈦基催化劑，載體用TiO2、Al2O3、Fe2O3、及SiO2等，其中TiO2具(ju)有較高的活性和抗SO2性能，是(shi)最(zui)合(he)適(shi)的脫硝催化劑載體；V2O5是(shi)最(zui)主要(yao)的活性成分，具(ju)有較高的脫硝效率，但同時也(ye)促進(jin)SO2向SO3轉化；而另一種活性材料(liao)WO3的添加，有助於抑製SO2的轉化，其他的活性材料(liao)還有MO、Cr等，他們可以起到助催化劑及穩定(ding)劑的作(zuo)用。

下表為兩種常用的催化劑組分表（%）。

5、催化劑的設計、選型、計算

5.1 SCR催化劑的選擇原則

催化劑的選擇應煙氣的具(ju)體工況、飛灰特性、反應器形狀、脫硝效率、NH3逃逸率、SO2轉化率、係統壓降、使用壽命及業主要(yao)求等條件來(lai)綜合(he)考(kao)慮(lv)。

5.2飛灰特性的影(ying)響(xiang)

5.3氨逃逸的影(ying)響(xiang)

由於脫硝反應過程中會(hui)產生一定(ding)量的氨逃逸，實際(ji)生產運行中，脫硝煙氣中部分SO2在催化劑的作(zuo)用下轉化為SO3，SO3和氨發生反應生成(NH4)2SO4和NH4HSO4。NH4HSO4是(shi)一種易(yi)冷凝沉積在空器換熱元件表麵的高粘(zhan)性液態物(wu)質(zhi)，極易(yi)粘(zhan)附煙氣中的飛灰顆(ke)粒，堵塞換熱元件通道，增加空預器阻力並影(ying)響(xiang)換熱效果。

5.4煙氣溫度(du)的影(ying)響(xiang)

5.5蜂窩式催化劑尺(chi)寸選型

5.5.1、催化劑尺(chi)寸數據

（1）比表麵積計算時，不(bu)計算催化劑外側四周(zhou)及兩端(duan)麵的麵積。外側四周(zhou)在模塊箱中被矽(gui)酸(suan)鋁纖維板覆蓋，不(bu)與煙氣接觸，幾乎不(bu)參(can)與催化作(zuo)用，僅抗耐磨。

（2）結合(he)煙氣在催化劑孔的停(ting)留時間、煙塵沉降、SCR投(tou)資成本(ben)等因素，催化劑孔內煙氣流速一般控(kong)製在6-7m/s範圍內。由此可以計算單(dan)層催化劑模塊數量的最(zui)大值和最(zui)小值。

5.5.2、催化劑孔數確定(ding)

5.6催化劑體積計算