龚 鹏，张 兵，刘思浩

（中冶南方都市环保工程技术股份有限公司，湖北武汉430205）

随着中国经济的飞速发展和人们物质文化需求的不断提高，中国对化石能源的需求与日俱增，氮氧化物（NOx）的排放量也会随之攀升［1］。NOx的排放会引发复合型酸雨、臭氧层破坏、光化学烟雾等环境问题，同时也会诱发哮喘、慢性支气管炎等呼吸道疾病而危害人体健康［2］。自“十二五”设定NOx的约束性减排指标后，各地区陆续推进超低排放标准，冶金、火电和钢铁等行业倾向采用选择性催化还原法（SCR）脱除烟气中的NOx，具有技术成熟、脱硝效率高、操作温度窗口大等优点。催化剂作为SCR 系统的核心通常占到总投资的30%以上，现普遍使用的商业SCR 催化剂以钒钛系为主，主要成分是0.7%～1.5%V2O5、5%～7%WO3（活性成分），80%～85%TiO2（锐钛矿型，载体）以及5%～8%SiO2、MoO3、Al2O3等（助剂）。当前市场上SCR 催化剂主要有板式、蜂窝式与波纹式3 种，其中蜂窝式催化剂因综合性能更佳而成为主流产品［3］。

SCR 催化剂的预期使用寿命为3～5 a。在脱硝过程中，由于烟气成分复杂，在实际运行中会导致催化剂活性降低，寿命缩短。主要是以下3 种原因：其一是烟气温度波动，在过热时导致活性组分发生烧结，甚至晶型的转变［4］；其二是碱（土）金属、As2O3直接与活性位点反应而中毒； 第三是飞灰撞击造成的机械磨损或积聚在催化剂表面，最终导致孔道堵塞和活性位遮蔽。据统计，“十三五”后仅火电行业将有80 万～90 万m3SCR 催化剂在线运行。而2020年后因失活而废弃的SCR 催化剂将超过20 万m3/a［5］。大量SCR 催化剂的报废，如果不加以有效处置，不仅占据大量土地资源，而且会造成二次污染。……