山东天璨环保 朱礼强：蜂窝式SCR低温脱硝催化剂及工程应用

尊敬的各位领导、各位来宾，大家上午好。非常荣幸参加本次研讨会，今天为各位领导专家汇报的主题是蜂窝式SCR低温脱硝催化剂及工程运用。汇报主题主要分为这几个部分，其中催化剂部分介绍篇幅不是很多，我们认为低温脱硝工程除了对催化剂要求较高以外，对整个工程要求，特别是工艺路线方面有着极高要求，所以说这里面介绍实现低温脱硝的关键因素这一块我提的比较多。其中包括在焦化钢铁烧结行业烟气治理的工艺路线，与各位领导专家做一个分享，其中如有不当的地方还请各位领导专家批评指正。

山东天璨环保科技有限公司 工程部副部长 朱礼强

首先介绍一下我们公司，山东天璨环保科技有限公司隶属于北京京运通环保有限公司，我们公司分四个事业部，节能环保事业部，新材料事业部，新能源发电事业部，高端装备事业部。我们主要从事蜂窝式脱硝催化剂生产，主要产品类型是中高温催化剂和低温催化剂。

北京京运通是2002年成立，注册资本20个亿，我们主要做新能源这一块，比如说太阳能的相关产品，包括我们的发电新能源项目，节能环保事业部也是近几年公司成立的。山东天璨是成立于2009年10月份，位于淄博省高新区，我们公司生产的催化剂应用范围比较广，包括电力行业，玻璃焦化、冶炼、水泥、陶瓷还有其他的化工很也，除了催化剂的生产销售以外，还提供一些服务也是与我们脱硝系统是相关的，比如说催化剂的检测、运行、SCR脱硝运行指导，AIG优化调整等。

下面我重点讲一下低温脱硝的关键因素，我们催化剂在应用过程中也是接触很多不同案例，我们也做了一个总结。分为两个方面，首先外因，我们认为烟气工况要足够的干净，不导致催化剂中毒失活。第一是三氧化硫，硫酸氢胺的影响，第二个原材料挥发物，第三个原料的不完全燃烧产物。内因是低温催化剂，低温下要实现高的脱硝活性。其实从两个方面可以体现，低温下的高脱硝效率，还有一个氨逃逸要得到控制。

首先是三氧化硫，低温脱硝催化发展一个主要因素，烟气中硫的影响这是制约低温托脱硝催化剂发展的关键因素。三氧化硫影响机理我们可以看一下，烟气温度低于硫酸氢胺温度的时候，脱硝过程中三氧化硫会与我们的氨气反映生成硫酸氢胺，造成我们催化剂反映面积减小。

这是影响低温催化剂性能的一个作用机理，这个图可以看一下，这是日本研究机构做的实验，它的实验考察了催化剂在硫酸氢胺露点温度和MOT运行温度来回切换考察催化剂性能。我们可以看一下，当我们烟气温度控制在304摄氏度的情况下，运行两个小时可以看一下脱硝催化剂活性明显降低的，这个主要影响因素是硫酸氢胺。

后面4个小时把烟气温度提高到338摄氏度，活性会明显的恢复回来，这说明什么问题，说明硫酸氢胺是可逆的反应，通过温度的调节可以恢复催化剂的性能。包括后面7个小时的时候，304度三个小时运行，把温度提高，我们可以看一下催化剂活性恢复并不是100%的，它也是有下降的，这也说明一点硫酸氢胺造成催化剂的中毒，它是可再生的，再生次数也是有限的，随着每次再生性能也是逐步下降的，这点也是需要我们认识到的。还有一个长期的最低运行温度下运行导致催化剂永久性失活，为什么我们现在要求低温催化剂在低温运行过程中要进行热解解析，就是基于这一点。

还有一部分原材料挥发物及粉尘。可以这么讲，电力行业我们知道脱硝工艺已经非常成熟了，电力行业脱硝一般采用高尘布置，后面除尘脱硫，这是经过长期验证的过程，稳定可靠的工艺，目前有很多像我们接触的焦化厂，他们可能认为电厂可以用，我这边也没有问题，因为像很多焦化厂后面都上了一些湿法脱硫，脱硝的话考虑到一些投资成本的影响，很多业主选择把脱硝放在最前面，这就出现一些问题。目前我接触很多项目，把脱硝像焦炉这块直接放前面，都出现了多多少少都有问题，运行都不是很稳定。

这其实我是在玻璃行业的，玻璃行业里面碱金属含量非常高，高温下这个粉尘黏度比较大，这是除尘效果不好情况下，催化剂表面堵灰非常严重，造成系统阻力非常大，导致系统不能运行。第三个就是燃料不完全燃烧产物，我们知道有一些燃料燃烧过程中，比如说重油，还有石油渣一些燃料，燃烧过程中不充分情况下产生大分子链的有机性物质，造成堵孔，还有造成失活，性能下降。这两张图片运用在焦炉上，脱硝系统放在最前面出现的情况，大家可以看一下，催化剂表面都是发黑的，堵孔比例非常高。

刚才我讲的是外因，下一部讲一下内因，我们看一下我们公司的产品。这张图片这就是SCR脱硝反应基本原理图，催化剂作用下氮氧化物还原成氮气和水，这个工艺是非常不错的工艺，基本上脱硝效率可以做的非常高，甚至有些项目可以做到95%以上，排烟过程中里面产生的一些污染成分比较少，我们所谓的氨逃逸这个需要整个工程控制的。我们认为在170—300摄氏度的范围内有较高脱硝性能的催化剂可以称之为低温脱硝催化剂，但这个概念不是非常准确。

可以看一下，下面是我们的专利。我们产品是以二氧化碳为载体，过渡金属氧化物为活性组分的产品。目前我们在低温行业应用产品主要有以下规格，在非电力行业一般会有除尘，粉尘含量比较小，我们产品规格用的比较多的是20—40孔，焦化行业用30—35孔比较多。这是我们总结低温催化剂特点，首先低温脱硝活性高，这是我们实验室模拟的实验结果。在180度的时候脱硝效率到了85%，这个效率比较客观的，而且可以看一下200度左右氨逃逸相对比较低，这是我们需要控制的很关键的因素。

第二个机械性能比较好，我们在生产过程中保证催化剂的合理的壁厚，从而保证催化剂的抗压强度包括抗磨强度，在使用以后具备再生的这样一个功能，这样也可以延长催化剂使用周期。

第三个抗水性能比较好，我们催化剂在实验室做了一些实验，抗水性能还是很不错的，催化剂长期放在水里面干燥以后进行抗压实验，我们发现强度的下降很小，所以保证催化剂可以再生的。

下面我简单介绍一下我们总结认为比较不错的工艺在焦化和钢铁烧结方面，跟大家分享一下。排放标准很多领导专家都已经讲了很多，我就不讲了，现在也是向电力行业看齐进行超低排放。

我们要做脱硝还是需要了解整个工况条件，我们总结焦炉烟道气特点，它的特点排烟温度在220—300度左右，烟气中含有一些焦油物质，对催化剂影响非常大的。下面是钢铁烧结烟气的特点，这里面我们认为对催化剂的影响最大的应该是粉尘，还有它的里面的一些腐蚀性气体对我们催化剂影响比较大的。

这是我们推荐的工艺，看一下这套工艺：来到焦炉烟气通过干法或者半干法脱硫除尘，然后再进行脱硝，这样过程是能够很好的保护我们催化剂，保证长期稳定运行。我们知道焦炉的烟气里面硫含量相对比较低，用干法或者半干法完全达到现有的标准。这种情况下放在前面，而且对于温降损失比较小，有利于我的脱硝系统，可以看一下后面配了一套热风炉，第一就是脱硝烟气温度过低的情况下需要提高烟气温度，保证最基本的使用要求。第二定期将烟气温度提高，提高到催化剂温度以上再生催化剂，分解催化剂表面的硫酸氢胺。因为我们说即使脱硫以后，烟气中依旧是含有部分硫，200摄氏度运行的时候依然存在硫酸氢胺。

这个工艺和之前的工艺一样，也是先脱硫除尘，这个是相对温度更低一点，通过热风炉加热对我们能耗损失比较大，这样气体换热器也能保证脱硝温度达到我使用要求。

这是我工程案例里面采用的前面脱硫，温度相对比较低一点，采用了换热器，换热器入口温度是144摄氏度，排放温度是154摄氏度，换热器效率还是很高的，对能耗这块还是比较节约的。

这个工艺现在是已经定型了，包括台湾、国内宝钢都有相应的业绩。一般我们的脱硝基本上都是放在除尘之后，大家可以看一下这是放在脱硫之后的，所以升温肯定要做，这里面引入了气体换热器，还有配的热风炉。有些项目受限于现场空间或者其他问题，不适合将脱硝放在脱硫之后，这时候脱硝温度相对高一点，保证催化剂避开硫酸氢胺问题，这里面硫含量相对比较高的。

下面看一下公司产品的一些应用业绩，我们山东天璨的低温催化剂目前在不同行业有100余项工程业绩。更多在玻璃行业，我们用量相当大的，焦化这块做的比较多，我们近期也签了一个烧结机的项目，这是我们部分的业绩，列了一小部分，大家可以看一下。这是我们的典型案例和大家分享一下，这是唐山中润烟气脱硝项目，目前运行检测基本上可以控制100毫克以下没有问题。

第二个梅山钢铁炼焦一期项目，处理烟气量30万，设计指标110以下，根据现场运行也是完全能够达标的。下面案例我们的低排烧结烟气脱硝，我们设计的话200—210摄氏度，脱硝的话出口降到100毫克以下。

下面是烧结机项目，这个项目目前还在施工阶段，预计运行到10月份。各位领导感兴趣也可以到现场参观一下。

我们除了低温脱硝以外还有提供以下的服务，包括催化剂的性能检测，催化剂管理，催化剂安装及运行指导，模拟优化，包括静态混合器的设计，催化剂再生及处置的咨询服务，这也是我们的服务项目，有需要的业主也可以与我们联系。谢谢各位领导专家今天时间比较仓储，所以说讲的比较快，在这里我也代表山东天璨欢迎大家到我们公司指导工作，谢谢大家。