鋼鐵行業(yè)脫硝催化劑發(fā)展方向，當前鋼鐵企業(yè)脫硫、除塵工藝技術已經(jīng)十分成熟，也能夠?qū)崿F(xiàn)超低排放的指標要求，在技術路線上也有很多的選擇，但脫硝技術仍需開發(fā)和完善。據(jù)統(tǒng)計，在鋼鐵工業(yè)的生產(chǎn)過程中，燒結(jié)煙氣過程中NOx排放約占鋼鐵廠NOx排放總量的一半左右，使得燒結(jié)煙氣中NOx的控制成為繼粉塵和脫硫之后鋼鐵企業(yè)環(huán)保治理的重點。
根據(jù)超低排放的要求，鋼廠燒結(jié)機氮氧化物濃度要達到50mg/Nm³以下。鋼廠燒結(jié)機脫硝目前主要的工藝路線有脫硫前脫硝和脫硫后脫硝，脫硫后脫硝又有半干法脫硫后脫硝和濕法脫硫后脫硝。
選擇性催化還原（SCR）脫硝技術是目前應用最為成熟的一項脫硝技術，該法靈活性強，可根據(jù)已建/未建脫硫裝置進行靈活組合，具有很強的適應工況變化的能力；脫硝效率可達90%以上或者更高，可實現(xiàn)超凈排放；可同時促進二噁英分解，無二次污染物的生成；無廢氣、廢水二次污染排放問題；系統(tǒng)簡單，操作便利，安全性高，無塵暴風險。脫硝催化劑是SCR脫硝技術的關鍵，而適應鋼鐵行業(yè)的低溫條件的、抗中毒、防堵塞的低能耗脫硝催化劑是發(fā)展方向。
目前根據(jù)燒結(jié)機配置形式的不同，脫硫后脫硝工藝有：濕法脫硫+靜電除濕+GGH+熱風爐+SCR、半干法脫硫+布袋除塵+GGH+熱風爐+SCR、活性炭脫硫除塵+SCR脫硝。脫硫前脫硝工藝主要為靜電除塵+GGH+熱風爐+SCR+脫硫。
1 濕法脫硫+靜電除濕+GGH+熱風爐+SCR
煙氣經(jīng)濕法脫硫及靜電除濕后，溫度約為50-60℃，低溫煙氣經(jīng)GGH與SCR出口的高溫煙氣換熱升溫后，與熱風爐的高溫煙氣混合升溫至220-280℃，進入SCR反應器，脫硝后的煙氣經(jīng)GGH降溫后排放。該工藝路線需要將濕法脫硫后的煙氣從50-60℃升高到220-280℃，使用的是偏貴一點的低溫催化劑。對于燒結(jié)機，常常動輒上百萬方的煙氣量，需要設計較大的GGH換熱器以及30-40℃助燃燃氣的升溫耗能，因此投資成本和運行成本都是較高的。然而，這種工藝路線可以滿足超凈排放，運行穩(wěn)定，因此即使該工藝投資和運行成本較高，仍然是值得推薦的。
2 半干法脫硫+布袋除塵+GGH+熱風爐+SCR
煙氣經(jīng)半干法脫硫及布袋除塵后，溫度約為120℃，低溫煙氣經(jīng)GGH與SCR出口的高溫煙氣換熱升溫后，與熱風爐的高溫煙氣混合升溫至180-250℃，進入SCR反應器，脫硝后的煙氣至GGH降溫后排放。該工藝路線采用的也是偏貴的低溫催化劑，適用于半干法脫硫的燒結(jié)機。半干法脫硫除塵后煙氣已經(jīng)相對潔凈，經(jīng)過升溫再脫硝，可以滿足超凈排放，運行穩(wěn)定，也是推薦的工藝路線。但是由于半干法采用堿性物質(zhì)吸收二氧化硫，而堿性物質(zhì)一般具有吸潮性而導致粘滯和板結(jié)，因此可能存在布袋除塵器濾袋或者灰斗板結(jié)的風險，影響系統(tǒng)穩(wěn)定運行。
3 活性炭脫硫除塵+SCR脫硝
由于活性炭法對NOx和顆粒物的脫除不能滿足超低排放要求，現(xiàn)在很多企業(yè)參考濕法和半干法脫硫除塵+SCR脫硝工藝，選擇在活性炭裝置后增設SCR脫硝，脫硝溫度可設計在150-200℃，但燒結(jié)煙氣經(jīng)活性炭除塵，飛灰濃度只能控制在15-20mg/Nm³左右。活性炭法屬于全干法，對堿金屬的捕集效率不如濕法和半干法，活性炭除塵后飛灰中堿金屬含量高達30-50wt%。同時，煙氣經(jīng)過活性炭裝置時，會將碳粉和硫酸氫銨/硫酸銨帶入到后續(xù)脫硝裝置中。在堿金屬、碳粉、硫酸氫銨/硫酸銨的協(xié)同作用下，即使煙塵濃度低至15-20mg/Nm3，經(jīng)過長期積累，催化劑發(fā)生堿金屬中毒失活和堵塞的風險依然很高，這就對催化劑的設計提出了更高要求，如果搭配適合的催化劑，這種工藝也能穩(wěn)定運行。
4 靜電除塵+GGH+熱風爐+SCR+脫硫
這種工藝路線是在脫硫前進行，采用相對抗堿的中溫催化劑。燒結(jié)機出來的煙氣經(jīng)靜電除塵后，溫度約為130℃，再經(jīng)GGH和熱風爐升溫至300℃以上，進入SCR反應器，脫硝后的煙氣經(jīng)GGH降溫至160℃后送至脫硫塔，脫硫后的煙氣經(jīng)煙囪排放。該法由于采用中溫段催化劑，催化劑用量較少，價格相對便宜，但是因為燒結(jié)機灰中含有30-50wt%的堿金屬，要求催化劑有很強的抗堿金屬中毒性能。尤其是燒結(jié)機所配備的靜電除塵器，捕集塵的效果并不理想，往往除塵后的灰含量仍然高達100mg/Nm³，這種高堿、高粘灰對SCR運行存在一定的堵塞和中毒風險。
隨著世界科技經(jīng)濟一體化發(fā)展，企業(yè)擁有自主知識產(chǎn)權在市場競爭中的重要性與日俱增。我國煙氣脫硝技術的研究開展得相對較晚，早期脫硝催化劑配方與生產(chǎn)線均為購買國外技術，生產(chǎn)成本居高不下，脫硝催化劑價格昂貴。技術創(chuàng)新很多都是采用“引進-吸收-再引進”的模式。然而不同行業(yè)煙氣性質(zhì)差異巨大，引進的脫硝催化劑配方及技術僅能用于特定工況的煙氣。核心技術和知識產(chǎn)權處處受制于人，嚴重阻礙了企業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)展。
安徽元琛環(huán)保科技股份有限公司（以下簡稱“ 元琛科技 ”）是一家集除塵布袋、脫硝催化劑研發(fā)、生產(chǎn)、銷售于一體的高新技術企業(yè)。十六年來，始終專注環(huán)保領域的元琛科技，目前擁有國際PCT申請專利4項，授權發(fā)明專利28項，實用新型專利60項，軟件著作權21項，起草、參與標準27項，國家成果鑒定1項，安徽省新產(chǎn)品17項。其中“除塵脫硝一體化技術產(chǎn)品”等多個產(chǎn)品被授予安徽省科學進步獎。產(chǎn)品除塵布袋（主要為PPS、PTFE、P84及復合系列過濾材料）和SCR脫硝催化劑已在水泥、鋼鐵、玻璃爐窯、垃圾焚燒發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電、有色金屬冶煉等多行業(yè)廣泛應用！
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