第 32卷 第 11期

华电 技 术

V o .l 32 N o. 11

2010年 11月

H uad ian T echno logy

N ov. 2010

蜂窝式催化剂在选择性催化还原法

烟气脱硝中的应用

黄锐, 席文昌, 陈付国

(重庆远达催化剂制造有限公司, 重庆

401336)

摘

要: 国内以煤作为主要能源的格局短期内不会改变, 降低燃煤烟气中氮氧化物的排放仍是环保科技人员主要研究任

务之一。介绍了选择性催化还原 ( SCR )法脱硝的原理, 对比了 3种催化剂的特点, 分析了影响蜂窝式催化剂 活性的主要

因素 ( 反应温度、氨氮比、空塔速度、高钙和硫 ) , 论述了蜂窝催化剂在燃煤电厂的应用前 景。
关键词: 蜂窝式催化剂; 选择性催化还原法 ; 催化剂活性; 应用
中图分类号: X 701

文献标志码: B

文章编号: 1674- 1951( 2010) 11- 0079- 03

收稿日期: 2010- 06- 28

0 引言

煤作为我国主要的一次性能源, 在电站锅炉、工

业锅炉、

各种相关工业领域的动力设备以及居民生

活等能源消耗中占有很大的比例。近年来, 随着我
国经济的发展, 对电的需求大幅度增加, 极大地增加
了煤的消耗, 而煤在燃烧过程中释放出 SO

2

, NO

x

等

污染物会带来严重的酸雨和其他环境污染问题。根

据国家环保局 统计 和有关 研究估 算, 1990 年我国

NO

x

的排放量约为 910万 ,t 1995年的排放量约为

1 000万 ,t 2000年的排放量约为 1 500万 ,t 2004年

的排放量约为 1 600万 ,t 到 2010年我国 NO

x

排放

量将达到 2 194万 t。面对严峻的 NO

x

排 放形势,

2003年国家颁布了 GB 13223 2003 火电厂大气污

染物排放标准

!, 2004年 7月开始征收 NO

x

排污费。

因此, 降低燃煤电厂 NO

x

排放量已成为从事燃烧技

术研究、

锅炉设备制造和电厂运行人员的主要研究

任务之一。

1 选择性催化还原法脱硝的基本原理

目前, NH

3

选择性催化还原 SCR( Selective C ata

ly tic R eduction) 法脱除 NO

x

被认为是一种高效的烟

气脱硝方法。 SCR 法脱硝的反应原理为: NH

3

在一

定温度和催化剂 ( V

2

O

5

WO

3

/T iO

2

) 的作用下, 有选

择地将烟气中的 NO

x

还原为 N

2

和 H

2

O。 SCR 脱硝

反应过程如图 1所示。反应方程式为

4NO + 4NH

3

+ O

2

4N

2

+ 6H

2

O,

( 1)

2NO + 2NO

2

+ 4NH

3

4N

2

+ 6H

2

O,

( 2)

6NO

2

+ 8NH

3

7N

2

+ 12H

2

O。

( 3)

图 1 SCR 脱硝反应过程

商业催化剂 V

2

O

5

- W O

3

/T iO

2

的运行温度一般

控制在 320~ 420 ∀ 。

2 脱硝催化剂类型选择

目前, 国、内外用于 SCR 法脱 硝的催化剂主要

分为蜂窝式、

平板式和波纹式 3种。蜂窝式催化剂

为整体挤出成型, 而板式催化剂是在不锈钢筛孔板
上压覆 V

2

O

5

和 WO

3

等活性物质, 经干燥煅烧后得

到的。蜂窝式催化剂载体的主要成分为 T iO

2

, 除此

之外还包括活性组分 V

2

O

5

( 或偏钒酸铵盐 ) 、

助催化

剂 WO

3

/M oO

3

( 或钨酸铵 /钼酸铵 ) 。波纹式催化剂

外形如起伏的波纹, 中间有空隙通道。 3 种催化剂
特点比较见表 1。

蜂窝 式催 化 剂 的 主流 进 口 厂 商 主要 有 美 国

C orm etech、奥地 利 C eram、德国 A rg illon、日本 CC IC

等公司。国内蜂窝式催化剂生产商主要有重庆远达

催化剂制造有限公司、

东锅东方凯特瑞环保催化剂

有限责任公司、

江苏龙源催化剂有限公司、

青岛华拓

电力环保有限公司和浙江 瑞基科技发展有 限公司

等。蜂窝式催化剂主要是 T iO

2

做基材, 将活性物质