SCR脱硝技术在钢铁企业和玻璃企业有着较大的应用需求。另一方面,尽管水泥厂和垃圾焚烧发电厂采用炉内控制技术及其与SNCR结合的方式,都能满足目前的环保要求,但随着环保标准的日趋严格,SCR技术同样不可缺少。因此,尽管非电领域不同行业间烟气特点差异明显,适用的烟气治理方式也不完全相同,但SCR脱硝技术在非电领域脱硝治理中有着广阔的应用空间。

催化剂是SCR脱硝技术的核心,但非电领域烟气环境复杂,通常含有高浓度SO₂,玻璃烟气中含有大量碱金属(Na盐和K盐等),水泥烟气中含有大量CaO,垃圾焚烧烟气中含有大量挥发性有机物,SCR工艺所处理烟气温度往往较低(低于300℃)。因此,提高催化剂反应活性的同时,增强抗中毒能力(抗硫铵盐中毒和抗碱金属中毒)及多污染物协同脱除能力,对催化剂在非电领域的应用具有重要意义。

降低烟气中SO₃浓度是减缓甚至避免催化剂硫酸氢铵中毒的关键。工程和催化剂设计角度总结了减少烟气中SO₃浓度的方法。其中工程方面的措施包括减少燃料中硫含量以减少烟气中SO₂浓度,减少烟气飞灰中金属氧化物含量以降低飞灰对SO₂的催化氧化作用,增加烟气中碱性物质含量(包括喷入Na盐等碱性吸收剂)以消除烟气中已生成的SO₃等。催化剂设计方面,以V基催化剂为例。

合理设计催化剂几何结构。SCR反应和SO₂氧化反应的速率不同,导致其在催化剂上反应的位置不同。合理控制催化剂活性组分厚度和分布,既降低SO₂氧化率又节省成本。由于蜂窝状催化剂孔道内壁对气流的黏滞作用,距离壁越近,气体流速越小,停留时间越长。根据毛细冷凝现象,增大催化剂孔径有利于降低孔内SO₂浓度,从而降低SO₃生成速率和平衡浓度,抑制SO₂氧化。

SCR脱硝技术对满足现在和将来的非电领域烟气脱硝需求具有重要意义。同时,含有一定浓度SO₂、碱金属和碱土金属含量高、挥发性有机物含量高及低温的烟气环境将是SCR催化剂面临的严峻考验。因此,提高SCR催化剂低温活性,同时提高抗硫铵盐、抗碱金属和碱土金属中毒能力,增强催化剂对NOx和VOCs的协同脱除性能,是未来SCR催化剂发展的重要方向。

关键词：SCR脱硝  SCR催化剂