2024年3月23日发(作者：庆涵阳)
SCR催化剂简介
1 催化剂的化学组成
催化反应器中装填的催化剂是SCR工艺的核心。金属氧化物催化剂种类很多，如V
2
O
5
、
Fe
2
0
3
、CuO、Cr
2
0
3
、C0
3
0
4
、Ni0、Ce0
2
、La
2
0
3
、Pr
6
0
ll
、Nd
2
0
3
、Gd
2
0
3
、Yb
2
O
3
等，催化活性以V
2
0
5
最高。V
2
0
5
同时也是硫酸生产中将SO
2
氧化成S0
3
的催化剂．且催化活性很高，故SCR工艺中
将V
2
0
5
的负载量减少到1．5％(重量百分比)以下。并加入WO
3
或MoO
3
作为助催化剂．在保持
催化还原NO
x
活性的基础上尽可能减少对SO
2
的催化氧化。助催化剂的加入能提高水热稳定
性．抵抗烟气中As等有毒物质。商业应用的催化剂是分散在TiO
2
上，以V
2
0
5
为主要活性组分，
WO
3
或MoO
3
为助催化剂的钒钛体系，即V
2
0
5
一WO
3
/ TiO
2
或MoO
3
/ TiO
2
。
2 催化反应原理
催化反应原理是NH
3
快速吸附在V
2
O
5
，表面的B酸活性点．与N0按照Eley—Rideal机理
反应．形成中间产物，分解成N
2
和H
2
O，在0
2
的存在下，催化剂的活性点很快得到恢复，继
续下一个循环．
催化反应步骤可分解为：
(1)NH
3
扩散到催化剂表面
(2)NH3在V
2
O
5
，上发生化学吸附；
(3)NO扩散到催化剂表面；
(4)NO与吸附态的NH
3
反应，生成中间产物；
(5)中间产物分解成最终产物N
2
和H
2
O；
(6) N
2
和H
2
O离开催化剂表面向外扩散．
3 催化剂的的分类及特性
3.1 催化剂的物理分类
按照加工成型与物理外观划分，脱销催化剂主要分为蜂窝式、板式及波纹式3种，其中
蜂窝式、板式是主流产品，波纹式催化剂的市场占有率较低。
3.2 催化剂的性能比较
3种形式催化剂的性能对比相见表1.
表1 3种形式催化剂的性能对比分析
项目
加工工艺
蜂窝式催化剂 板式催化剂 波纹式催化剂
覆涂式 均匀挤压成型后煅烧 双侧挤压成型
主要活性材料
比表面积
Ti-W-V
大
Ti-Mo-V
中等
1.30
强
发生过烧毁
较强
较好
较好
较好
较低
小
1.53-1.76
中等
助燃
较差
较差
较差
一般
一般
同等条件所需体积量 100
抗中毒能力
安全性
持久性
抗腐蚀性
防堵灰能力
可靠性
综合成本
适用范围
强
发生过烧毁
好
较好
一般
较好
低
适合灰分＜30g/m
3
及含灰量高及灰粘性较含灰量较低的烟气环
灰粘性较小的烟气环强的烟气环境
境
境
市场占有份额
最高 较高 较低
由于SCR反应器布置在除尘器之前．大量飞灰的存在给催化剂的应用增加了难度．为防
止堵塞、减少压力损失、增加机械强度．通常将催化剂同定在不锈钢板表面或制成蜂窝陶瓷
状．形成了不锈钢波纹板式和蜂窝陶瓷的结构形式，如图1、2所示。
图1 锈钢板式催化剂 图2 蜂窝式催化剂单元
4 SCR 催化剂应用中的影响因素
在理想状况下 ,脱硝催化剂可以长期使用 。但在SCR装置实际运行中,各种原因可能会
导致催化剂活性降低，寿命减少，如烟气中碱金属 、砷造成的催化剂中毒 ，催化剂被烧结，
催化剂孔堵塞 ，催化剂磨损，水蒸汽凝结和硫酸盐、硫铵盐沉积等 。
2024年3月23日发(作者：庆涵阳)
SCR催化剂简介
1 催化剂的化学组成
催化反应器中装填的催化剂是SCR工艺的核心。金属氧化物催化剂种类很多，如V
2
O
5
、
Fe
2
0
3
、CuO、Cr
2
0
3
、C0
3
0
4
、Ni0、Ce0
2
、La
2
0
3
、Pr
6
0
ll
、Nd
2
0
3
、Gd
2
0
3
、Yb
2
O
3
等，催化活性以V
2
0
5
最高。V
2
0
5
同时也是硫酸生产中将SO
2
氧化成S0
3
的催化剂．且催化活性很高，故SCR工艺中
将V
2
0
5
的负载量减少到1．5％(重量百分比)以下。并加入WO
3
或MoO
3
作为助催化剂．在保持
催化还原NO
x
活性的基础上尽可能减少对SO
2
的催化氧化。助催化剂的加入能提高水热稳定
性．抵抗烟气中As等有毒物质。商业应用的催化剂是分散在TiO
2
上，以V
2
0
5
为主要活性组分，
WO
3
或MoO
3
为助催化剂的钒钛体系，即V
2
0
5
一WO
3
/ TiO
2
或MoO
3
/ TiO
2
。
2 催化反应原理
催化反应原理是NH
3
快速吸附在V
2
O
5
，表面的B酸活性点．与N0按照Eley—Rideal机理
反应．形成中间产物，分解成N
2
和H
2
O，在0
2
的存在下，催化剂的活性点很快得到恢复，继
续下一个循环．
催化反应步骤可分解为：
(1)NH
3
扩散到催化剂表面
(2)NH3在V
2
O
5
，上发生化学吸附；
(3)NO扩散到催化剂表面；
(4)NO与吸附态的NH
3
反应，生成中间产物；
(5)中间产物分解成最终产物N
2
和H
2
O；
(6) N
2
和H
2
O离开催化剂表面向外扩散．
3 催化剂的的分类及特性
3.1 催化剂的物理分类
按照加工成型与物理外观划分，脱销催化剂主要分为蜂窝式、板式及波纹式3种，其中
蜂窝式、板式是主流产品，波纹式催化剂的市场占有率较低。
3.2 催化剂的性能比较
3种形式催化剂的性能对比相见表1.
表1 3种形式催化剂的性能对比分析
项目
加工工艺
蜂窝式催化剂 板式催化剂 波纹式催化剂
覆涂式 均匀挤压成型后煅烧 双侧挤压成型
主要活性材料
比表面积
Ti-W-V
大
Ti-Mo-V
中等
1.30
强
发生过烧毁
较强
较好
较好
较好
较低
小
1.53-1.76
中等
助燃
较差
较差
较差
一般
一般
同等条件所需体积量 100
抗中毒能力
安全性
持久性
抗腐蚀性
防堵灰能力
可靠性
综合成本
适用范围
强
发生过烧毁
好
较好
一般
较好
低
适合灰分＜30g/m
3
及含灰量高及灰粘性较含灰量较低的烟气环
灰粘性较小的烟气环强的烟气环境
境
境
市场占有份额
最高 较高 较低
由于SCR反应器布置在除尘器之前．大量飞灰的存在给催化剂的应用增加了难度．为防
止堵塞、减少压力损失、增加机械强度．通常将催化剂同定在不锈钢板表面或制成蜂窝陶瓷
状．形成了不锈钢波纹板式和蜂窝陶瓷的结构形式，如图1、2所示。
图1 锈钢板式催化剂 图2 蜂窝式催化剂单元
4 SCR 催化剂应用中的影响因素
在理想状况下 ,脱硝催化剂可以长期使用 。但在SCR装置实际运行中,各种原因可能会
导致催化剂活性降低，寿命减少，如烟气中碱金属 、砷造成的催化剂中毒 ，催化剂被烧结，
催化剂孔堵塞 ，催化剂磨损，水蒸汽凝结和硫酸盐、硫铵盐沉积等 。