熟悉脱硝的朋友都知道SCR脱硝工艺，而在SCR脱硝工艺中催化剂又是系统中最关键的部件，这主要是因为其组成部分、结构、寿命以及相关参数都直接影响着SCR系统的脱硝效率、运行状况和经济性，而其建设和运行成本也占到了烟气脱硝工程成本的40%以上。

也正因如此，美、日、德等发达国家不断投入大量人力、物力和资金来研究开发高效率、低成本的烟气脱硝催化剂，而且非常重视在催化剂专利技术、技术转让和生产许可过程中的知识产权保护工作。

一般来说，用于SCR脱硝系统的催化剂根据其化学组成可分为贵金属、金属氧化物、分子筛等类型。其中贵金属催化剂是最早用于SCR反应的催化剂，其催化反应的活性温度范围较小，通常在300℃以下，且价格昂贵；金属氧化物催化剂是目前国际上较为流行且使用较为广泛的催化剂，这类催化剂是以TiO2为载体，以V2O5、三氧化钨为活性成分，由于V2O5 可将SO2氧化成SO3，因此通常V2O5含量较低（在0.3%-1.5%），又因 TiO2是载体，钒的氧化物在锐钛矿结构的TiO2表面有很大的分散度，所以为保证催化效果还要加入较大量（4.5%-7%）的WO3或MoO3作为助催化剂以增强催化剂活性和热稳定性，并防止烟气砷中毒。 

而分子筛基SCR催化剂则具有温度窗口宽，高温稳定性好，净化效率高，无毒等特点，其性能明显优于V2O5/WO3/TiO2催化剂，即使经670℃高温 64小时老化后仍可保持优异的净化性能，是处理油机、燃气机NOx的主流催化剂。
催化剂按型式又可划分为板式、蜂窝式和波纹板式三种。这三种催化剂在SCR脱硝上都拥有业绩，其中板式和蜂窝式较多，波纹板式较少。

在实际脱硝过程中，催化剂都是为项目量身定制的，即依据项目烟气成分、特性、效率以及客户要求来定。催化剂的性能(包括活性、选择性、稳定性和再生性)无法直接量化，而是综合体现在活性温度、几何特性参数、机械强度参数、化学成分含量以及工艺性能指标等相关参数上。此外，还要考虑在整个脱硝系统运行过程中，诸如催化剂模块设计、SO2/SO3转化率以及催化剂寿命等各方面因素。

例如在实际工程中催化剂模块的长、宽尺寸基本保持固定不变，高度则要根据SCR系统脱硝效率所需，由设计人员或催化剂供应商确定。

而在SCR反应过程中，由于催化剂的存在，促使烟气中部分SO2被氧化成SO3，在气体混合物中转变成SO3的SO2物质的量与起始状态物质的量之比，称为转化率，SO2/SO3转化率也是SCR系统中的重要指标之一。

SO2/SO3转化率越高，说明催化剂的活性越好，所需要的催化剂量越少。但高尘布置的脱硝反应器SO2/SO3转化率越高，则越易产生烟道、空气预热器甚至电除尘器被硫酸腐蚀的危险，因此SCR系统中应严格控制SO2/SO3转化率。目前，国内要求的SCR系统催化剂对SO2向SO3的转化率不大于1%，所有的SCR系统催化剂使烟气中的SO2向SO3的转化率与催化剂的体积均成相应比例，降低催化剂的用量可减少SO3的形成。

因此，催化剂的设计就是要选取一定反应面积的催化剂，以满足在设备烟气出口的烟气流量、温度、压力、成份等条件下达到脱硝效率、氨逃逸率等SCR基本性能的设计要求；而在灰分条件多变的环境下，其防堵和防磨损性能则是保证SCR设备长期安全和稳定运行的关键。

在防堵灰这一层面，对于一定的反应器截面，在相同的催化剂节距下，板式催化剂的通流面积最大，一般在85%以上，且其壁面夹角数量最少，最不容易堵灰；蜂窝式催化剂次之，其流通面积一般在80%左右，而且其每个催化剂壁面夹角都是90°直角，在恶劣的烟气条件下，容易产生灰分搭桥而引起催化剂的堵塞，但在相同的设计条件下，适当选取大节距的蜂窝式催化剂，其防堵效果可接近板式催化剂；波纹板式催化剂的流通面积与蜂窝式催化剂相近，但因其壁面夹角很小且数量又相对较多，为三种结构中最容易积灰的版型，不过其抗中毒性能和抗二氧化硫氧化性能最强。

催化剂运行一段时间后，由于催化剂的中毒及烧结，其活性会逐渐下降，当不能满足设计效率时，氨的逃逸会增加，此时必须进行清洗或更换。

值得注意的是，多数脱硝催化剂本身含有一定的毒性，而在使用过程中，烟气中大量的铬、铍、砷、汞等重金属又对这些催化剂造成了二次污染，成为富含各类重金属成分的有害物料。据中国环境科学研究院对我国部分燃煤电厂产生的废烟气脱硝催化剂的危险特性分析结果表明，废烟气脱硝催化剂的主要危险特性为浸出毒性，其中铍、铜、砷的浸出浓度普遍高于新脱硝催化剂的浸出浓度，甚至部分企业废烟气脱硝催化剂中铍、砷、汞的浸出浓度超过《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》的有关要求，极易造成环境污染。

当前，废弃的scr脱硝催化剂已经成为配备脱硝装置的企业面临的一个严重的环保问题，相关企业切不可自行随意处置，需按照国家危险废物处置要求进行妥善处理，以免造成严重的二次污染。

综上所述，尽管SCR早已成为国际上主流的脱硝技术，选择性脱硝催化剂也已占国内外燃煤电厂脱硝所用催化剂的90%以上。但在发电机组SCR脱硝系统特别是新型能源机组，例如分布式能源燃气发电机组脱硝系统的实际设计和应用过程中仍有很多细节需要进一步研究、探讨和完善，不断积累总结经验。河北汉蓝环境科技公司研发设计的各类沼气、瓦斯气、垃圾填埋气发电机组SCR脱硝系统以及柴油机测试台架脱硝设备已在多地电厂和企业实际应用，运行平稳且达到了环保要求。希望我们的设备也能帮到在环保大潮中砥砺前行的您！

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