氮氧化物(NOx)是造成酸雨的主要原因,也是形成近地层大气臭氧、二次微细颗粒污染、地表水富营养化以及光化学烟雾的主要原因。目前造成大气污染的氮氧化物主要有一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2),其主要来源为移动源(机动车,约占49%)和固定源(火力发电厂、工业锅炉,约占46%)。随着人们环保意识的增强以及法规政策的日益严格,氮氧化物的脱除与减排日益提上环保部门以及各生产单位的日程。
目前应用较为广泛的氮氧化物脱除技术有低氮燃烧技术和烟气脱硝技术,低氮燃烧技术由于投资费用低,使用后再投入资金少等优点在工业锅炉的改造方面得到较为广泛的推广,但是其NOx 减排效率较低难以达到环保法规的要求,并且对大型锅炉的改造较为困难,因此在电厂脱硝方面比较有优势的是烟气脱硝技术。工业化应用较为成熟的烟气脱硝技术为以钒钛系为主要催化剂的NH3-SCR 技术,但是其操作温度必须高于350℃以避免烟气中的
SO2 与NH3 反应生成硫铵盐堵塞催化剂孔道,因此,SCR 反应器需布置在除尘和脱硫之前,这种布置方式导致通过SCR 反应器的烟气含有大量SO2 及K、Na 等碱金属,会引起催化剂中毒失活,而且高浓度的飞灰会引起催化剂的堵塞和磨蚀,降低其使用寿命。因此,寻求与锅炉系统排烟温度(120~250℃)相匹配的低温脱硝技术成为当前的研究热点。低温脱硝反应器布置在除尘和脱硫设备之后,通过脱硝反应器的烟气具有低温、低硫、低灰等特性,避免了催化剂高温烧结和中毒,无需对锅炉系统进行改造或烟气加热,从而节省操作成本、降低能耗。