新型超低温脱硝催化剂的研究及其在低温烟气脱硝领域中的成功应用

大气网讯:1、背景

SCR脱硝作为大气环保治理的重要一环，其脱硝工艺已成熟，但在SCR脱硝的核心——催化剂，还有许多不足或空白之处。比如传统催化剂基本都是钒钛体系，其起活温度在180℃以上，但现实中存在大量排放温度低于180℃或经脱硫、除尘治理后温度低于180℃的各类烟气需要进行脱硝，在不改变原有装置工艺或设备时，传统钒钛体系催化剂无法应对此类装置的脱硝，因此急需一种适应超低温、高活性的新型超低温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科院过程所，经过多年实验室研发、工业化测试及应用，成功研发出一种非钒钛体系，适用于超低温、低硫环境的新型脱硝催化剂（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；

2019～2020年完成某三联供机组超低温SCR脱硝、某催化剂辊道窑炉烟气脱硝、某氧化铝煅烧隧道窑炉超低温脱硝等工业化应用案例。

2020年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催化剂工业化测试应用

4.1 催化剂工业化测试工艺

工业化测试选用冷热电三联供系统（CCHP）烟气，进口烟气中SO2浓度＜10mg/Nm3、NOX浓度约900mg/Nm³、水蒸气含量约15.0%(vol)、进口烟气温度在130～180℃、空速为4400h-1。

4.2 催化剂效率测试

对CCHP系统烟气脱硝系统按照温度梯度依次降低的顺序进行测试。

从图2中显示的CDM-2CXTX催化剂在CCHP系统烟气脱硝工业化测试结果来看，当烟气温度低于130℃时，脱硝效率接近80%；在反应温度130℃～145℃时，脱硝效率可以稳定在80%~90%；在反应温度145℃～160℃时，脱硝效率可以保持在90%~95%；在反应温度160℃～170℃时，脱硝效率可以保持在95%以上。同时可通过降低催化剂应用空速，增加催化剂用量来进一步提高脱硝效率，达到超低或近零排放要求。

5、CDM-2CXTX催化剂应用案例

在经过实验室研发及工业化测试，CDM-2CXTX催化剂目前已成功应用于多套工业装置。

从以上三个工业化装置运行数据可以看出，CDM-2CXTX型催化剂在低温（130～170℃）、低硫、高空速的工况下，可以达到超高的脱硝效率，并可满足超低乃至近零排放要求；针对超高NOX浓度情况，可以通过降低空速、增加催化剂用量来实现。    

6、CDM-2CXTX型催化剂失活、再生及循环利用

CDM-2CXTX型催化剂适合低温、低硫的环境使用，这是因为低温环境下的硫容易与还原剂氨形成硫铵盐，堵塞催化剂微孔；此外硫也容易与催化剂活性物质发生反应，致使催化剂中毒失活。实际上，大部分工业尾气排放中都含有SO2，因此催化剂的失活后的再生及活性组分循环利用具有重要意义。对于失活后的CDM-2CXTX型催化剂，通过洗涤-煅烧技术对催化剂主要活性组分进行再生处理，用处理后的活性组分生产的催化剂通过综合评价，各项性能均能达到CDM-2CXTX型催化剂的水平。

CDM-2CXTX型催化剂具备再生及资源循环利用的条件，为超低温催化剂在有硫环境中的长期稳定运行提供了可能性，同时超低温催化剂为非钒钛体系，无毒无害，环境友好，失活或废催化剂可由我司直接回收处理或循环利用，可以实现资源的回收利用，避免了固废产生以及资源浪费，解决业主后顾之忧。

7、结论与展望

经过安徽晨晰洁净科技有限公司与中科院过程所多年研发，提供了一种具有自主知识产权的非钒钛体系、低温高活性CDM-2CXTX型催化剂，填补了国内空白，解决了现有钒钛体系催化剂无法满足排放温度低于180℃或经脱硫、除尘治理后温度低于180℃的各类烟气脱硝的问题，CDM-2CXTX型催化剂的应用无需对原工艺、设备进行改造或进行烟气加热，节能效果显著，且投资省、工期短，易实施。

安徽晨晰洁净科技有限公司与中科院过程所将继续深入开展自主创新与研发工作，提供性能更优、价格更廉的超低温催化剂，帮助业主解决超低温度、超高浓度烟气的达标排放问题、实现超低乃至近零排放。同时，竭诚欢迎广大环保同仁，以求共同发展，合作共赢。