新型超低溫脫硝催化劑的研究及其在低溫煙氣脫硝領域中的成功應用

大氣網(wǎng)訊:1、背景

SCR脫硝作為大氣環(huán)保治理的重要一環(huán)，其脫硝工藝已成熟，但在SCR脫硝的核心——催化劑，還有許多不足或空白之處。比如傳統(tǒng)催化劑基本都是釩鈦體系，其起活溫度在180℃以上，但現(xiàn)實中存在大量排放溫度低于180℃或經(jīng)脫硫、除塵治理后溫度低于180℃的各類煙氣需要進行脫硝，在不改變原有裝置工藝或設備時，傳統(tǒng)釩鈦體系催化劑無法應對此類裝置的脫硝，因此急需一種適應超低溫、高活性的新型超低溫脫硝催化劑來解決這一問題。

針對超低溫脫硝領域催化劑的空缺，安徽晨晰潔凈科技有限公司聯(lián)合中科院過程所，經(jīng)過多年實驗室研發(fā)、工業(yè)化測試及應用，成功研發(fā)出一種非釩鈦體系，適用于超低溫、低硫環(huán)境的新型脫硝催化劑（催化劑型號：CDM-2CXTX，專利號：ZL：201610257241.3），填補了國內(nèi)超低溫脫硝技術的空白。

2、CDM-2CXTX催化劑的研發(fā)歷程

2017～2018年對CDM-2CXTX催化劑進行立項，并開展催化劑的配方小試和催化劑成型、制作方法研究；

2018～2019年完成CDM-2CXTX催化劑成型配方確定、放大試驗，并完成中試平臺搭建、產(chǎn)品評價等研究；

2019～2020年完成某三聯(lián)供機組超低溫SCR脫硝、某催化劑輥道窯爐煙氣脫硝、某氧化鋁煅燒隧道窯爐超低溫脫硝等工業(yè)化應用案例。

2020年完成催化劑工業(yè)化廠房建設并實現(xiàn)催化劑量產(chǎn)。

3、CDM-2CXTX催化劑性能指標

4、CDM-2CXTX催化劑工業(yè)化測試應用

4.1 催化劑工業(yè)化測試工藝

工業(yè)化測試選用冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)（CCHP）煙氣，進口煙氣中SO2濃度＜10mg/Nm3、NOX濃度約900mg/Nm³、水蒸氣含量約15.0%(vol)、進口煙氣溫度在130～180℃、空速為4400h-1。

4.2 催化劑效率測試

對CCHP系統(tǒng)煙氣脫硝系統(tǒng)按照溫度梯度依次降低的順序進行測試。

從圖2中顯示的CDM-2CXTX催化劑在CCHP系統(tǒng)煙氣脫硝工業(yè)化測試結果來看，當煙氣溫度低于130℃時，脫硝效率接近80%；在反應溫度130℃～145℃時，脫硝效率可以穩(wěn)定在80%~90%；在反應溫度145℃～160℃時，脫硝效率可以保持在90%~95%；在反應溫度160℃～170℃時，脫硝效率可以保持在95%以上。同時可通過降低催化劑應用空速，增加催化劑用量來進一步提高脫硝效率，達到超低或近零排放要求。

5、CDM-2CXTX催化劑應用案例

在經(jīng)過實驗室研發(fā)及工業(yè)化測試，CDM-2CXTX催化劑目前已成功應用于多套工業(yè)裝置。

從以上三個工業(yè)化裝置運行數(shù)據(jù)可以看出，CDM-2CXTX型催化劑在低溫（130～170℃）、低硫、高空速的工況下，可以達到超高的脫硝效率，并可滿足超低乃至近零排放要求；針對超高NOX濃度情況，可以通過降低空速、增加催化劑用量來實現(xiàn)。    

6、CDM-2CXTX型催化劑失活、再生及循環(huán)利用

CDM-2CXTX型催化劑適合低溫、低硫的環(huán)境使用，這是因為低溫環(huán)境下的硫容易與還原劑氨形成硫銨鹽，堵塞催化劑微孔；此外硫也容易與催化劑活性物質(zhì)發(fā)生反應，致使催化劑中毒失活。實際上，大部分工業(yè)尾氣排放中都含有SO2，因此催化劑的失活后的再生及活性組分循環(huán)利用具有重要意義。對于失活后的CDM-2CXTX型催化劑，通過洗滌-煅燒技術對催化劑主要活性組分進行再生處理，用處理后的活性組分生產(chǎn)的催化劑通過綜合評價，各項性能均能達到CDM-2CXTX型催化劑的水平。

CDM-2CXTX型催化劑具備再生及資源循環(huán)利用的條件，為超低溫催化劑在有硫環(huán)境中的長期穩(wěn)定運行提供了可能性，同時超低溫催化劑為非釩鈦體系，無毒無害，環(huán)境友好，失活或廢催化劑可由我司直接回收處理或循環(huán)利用，可以實現(xiàn)資源的回收利用，避免了固廢產(chǎn)生以及資源浪費，解決業(yè)主后顧之憂。

7、結論與展望

經(jīng)過安徽晨晰潔凈科技有限公司與中科院過程所多年研發(fā)，提供了一種具有自主知識產(chǎn)權的非釩鈦體系、低溫高活性CDM-2CXTX型催化劑，填補了國內(nèi)空白，解決了現(xiàn)有釩鈦體系催化劑無法滿足排放溫度低于180℃或經(jīng)脫硫、除塵治理后溫度低于180℃的各類煙氣脫硝的問題，CDM-2CXTX型催化劑的應用無需對原工藝、設備進行改造或進行煙氣加熱，節(jié)能效果顯著，且投資省、工期短，易實施。

安徽晨晰潔凈科技有限公司與中科院過程所將繼續(xù)深入開展自主創(chuàng)新與研發(fā)工作，提供性能更優(yōu)、價格更廉的超低溫催化劑，幫助業(yè)主解決超低溫度、超高濃度煙氣的達標排放問題、實現(xiàn)超低乃至近零排放。同時，竭誠歡迎廣大環(huán)保同仁，以求共同發(fā)展，合作共贏。