1. 引言

NOx是形成酸雨、光化学烟雾和温室效应的主要原因之一，严重影响人类健康、作物生长及全球大气环境^[1]。2012年，我国NOx排放量达2400万吨，是世界第一大NOx排放国。NOx是我国”十二五”规划减排重点，”十二五”规划纲要要求主要大气污染物排放总量持续削减，全国重点行业和重点地区氮氧化物排放总量比2010年减少10%，全面推进氮氧化物减排，加快重点行业脱硝进程。因此，脱硝是我国目前治理燃煤污染、改善大气环境的一个迫切任务。

在NOx控制技术中，选择性催化还原（SCR）技术被认为是最成熟可靠的烟气脱硝技术^[2]，该技术在我国火电厂被广泛采用^[3]。催化剂是SCR技术的核心，在SCR系统的初期建设成本中，催化剂的成本要占到40%左右，一个150MW机组的催化剂需要100m³左右，价格约为人民币1600万元^[4]；在运行费用中，催化剂的更换更是约占系统总价的50%^[5]；且其寿命一般只有3~4年^[6]。催化剂的失活直接影响SCR系统的运行成本，商用脱硝钒钛基催化剂的碱金属中毒和再生有重要意义。

2.SCR脱硝原理

SCR技术是目前国际上应用最为广泛的烟气脱硝技术，日本、欧洲、美国等国家和地区的电厂基本都采用此技术。SCR的优点是没有副产物，不形成二次污染，装置结构简单，并且脱除效率高，运行可靠，便于维护等。

SCR的技术原理为：在催化剂作用下，向温度为280℃～420℃的烟气中喷入氨，将NOx还原成N₂和H₂O。其反应方程式为：

4NH₃ 4NO O₂=4N₂ 6H₂O （1）

8NH₃ 6NO₂=7N₂ 12H₂O （2）

或4NH₃ 2NO₂ O₂=3N₂ 6H₂O （3）

选择适当的催化剂可以使反应(1)及(2)在200℃～400℃的温度范围内进行，并能有效地抑制副反应的发生。在NH₃与NO化学计量比为1的情况下，可以得到高达80％～90％的NOx脱除率^[7]。