锅炉、烧结、球团、焦炉以及部分工业炉窑产生的烟气，往往不是只有一种污染物。
SO₂、NOx和粉尘可能同时存在，烟气温度还会随着除尘、脱硫、余热利用等环节发生变化。对于这类工业项目，真正需要解决的并不是“脱硫设备怎么选”和“脱硝设备怎么选”两个孤立的问题，而是整个烟气系统应该怎样组合。
脱硫和脱硝应该以什么顺序布置？两个催化反应段的温度能否直接衔接？是否需要重新加热烟气？治理完成后剩余热量还能不能继续利用？
围绕这些问题，达奇科技将新型催化法烟气脱硫技术与超低温SCR脱硝技术进行工艺组合，形成面向中低温工业烟气的两段式SO₂与NOx协同治理路线：
除尘 → 催化脱硫 → 超低温SCR脱硝 → 余热回收 → 达标排放
这里所说的“脱硫脱硝协同治理”，并不是使用一种催化剂在同一个反应器内同时脱除SO₂和NOx。
它本质上仍然是两个独立的催化反应阶段，只是通过工艺顺序、烟气温度和前后处理条件的匹配，把两项技术连接成一条连续的工业烟气治理流程。
为什么工业烟气脱硫脱硝首先要解决温度问题？
选择性催化还原（Selective Catalytic Reduction，SCR）是目前工业NOx治理的重要技术路线之一。美国环境保护署（U.S. EPA）将SCR定义为利用还原剂和催化剂对NOx进行化学还原的污染控制技术，并将工业锅炉、工艺加热炉等固定污染源列为其应用场景。[1]
传统SCR本身并不存在原理上的问题，真正影响很多非电行业项目的是反应温度。
焦化、钢铁烧结、球团、工业炉窑等烟气进入末端治理环节时，温度往往已经明显低于传统高温SCR常见的运行窗口。相关低温SCR研究也指出，焦化、钢铁烧结等工业烟气通常具有温度较低、SO₂和水分等共存组分复杂的特点。[2]
如果烟气已经完成除尘、脱硫或余热利用，再为了满足传统SCR反应温度重新将整股烟气升温，就会形成额外的能源消耗。
也就是说，系统可能出现：
烟气降温 → 污染物治理 → 再升温 → SCR脱硝 → 再降温排放
对于长期连续运行的工业装置，这部分重复的温度调节最终都会转化为运行成本。
因此，超低温SCR真正要解决的，并不只是“催化剂能不能在更低温度产生反应活性”，而是整个烟气治理流程中的温度不匹配问题。
90–180℃：达奇科技超低温SCR技术进一步拓宽低温窗口
经过持续的催化材料、活性组分以及工艺条件优化，达奇科技目前超低温SCR脱硝技术可根据具体烟气条件覆盖约90–180℃的工业烟气工况。
这一温度窗口的意义，并不是单纯把“最低反应温度”做得更低。
更重要的是，对于部分经过除尘、脱硫或者余热利用后温度已经下降的工业烟气，可以减少为了进入传统SCR高温窗口而进行的大幅再热。
当烟气条件适配时，整个流程可以变成：
原有烟气温度 → 催化脱硫 → 超低温SCR → 余热利用
而不是在两个污染治理单元之间反复进行大幅升温和降温。
需要强调的是，90–180℃是超低温SCR技术可应用温区，而不是“任何90℃烟气都可以直接套用同一套参数”。
实际能否在某一温度下长期稳定运行，还需要综合考虑NOx浓度、SO₂/SO₃、水分、O₂、粉尘、空速、NH₃/NOx比例以及目标排放值。
新型催化法超低温脱硫脱硝是怎样工作的？
整个系统可以拆分成两个核心催化反应阶段。
第一阶段：先进行催化脱硫
经过前端除尘后，烟气首先进入催化脱硫反应器。
达奇科技新型催化法烟气脱硫技术以炭基催化材料为核心，与单纯依靠活性炭物理吸附SO₂不同，它同时利用炭材料的孔隙结构和表面催化活性位，使SO₂、O₂和H₂O在材料内部富集，并进一步促进SO₂氧化和转化。
整个过程可以概括为：
SO₂吸附 → 催化氧化 → H₂SO₄形成 → 水洗再生
目前该催化脱硫技术可根据具体烟气条件在约40–180℃范围内运行。
随着反应持续进行，生成的硫酸逐渐富集在催化剂孔隙内。当达到设定负载后，可通过水洗将硫酸脱附，使被占据的催化活性位重新释放，催化剂继续进入下一轮运行。
因此，这一阶段不只是完成SO₂去除。
它还承担了另一个重要任务：在烟气进入超低温SCR之前，尽量降低烟气中的硫负荷。
为什么要先脱硫，再进行超低温SCR？
这是整个两段式流程中非常关键的一点。
NH₃-SCR需要氨，或由尿素系统产生的氨，作为还原剂。
如果进入SCR反应器的烟气中仍存在较高浓度的SO₂/SO₃，在低温、水分和NH₃共同存在的条件下，可能形成硫酸氢铵（NH₄HSO₄，ABS）以及硫酸铵等含硫沉积物。
关于工业SCR催化剂失活的研究表明，SOx引起的硫酸氢铵和硫酸铵沉积是低温SCR运行中需要重点关注的问题之一。[3]
相关低温SCR综述同样指出，SO₂可能进一步形成SO₃，并与NH₃和H₂O反应生成(NH₄)₂SO₄和NH₄HSO₄，从而覆盖催化剂表面并影响孔结构及催化活性。[2]
因此：
先脱硫、再进入超低温SCR，并不只是设备排列顺序的问题，它也是降低后续SCR催化剂含硫负荷的重要工艺措施。
当然，前端脱硫并不意味着硫影响能够被完全消除。项目设计仍需结合SO₂/SO₃、水分、烟气温度、氨逃逸、空速以及催化剂抗硫性能进行判断。
第二阶段：超低温SCR进一步脱除NOx
完成前端SO₂治理后，烟气进入超低温SCR反应段。
SCR的英文全称为Selective Catalytic Reduction，即选择性催化还原。
在催化剂作用下，NH₃与烟气中的NO和NO₂发生选择性反应，最终主要生成N₂和H₂O。
典型反应包括：
4NH₃ + 4NO + O₂ → 4N₂ + 6H₂O
4NH₃ + 2NO₂ + O₂ → 3N₂ + 6H₂O
低温和超低温SCR并没有改变SCR的基本反应原理。
真正发生变化的是催化材料在低温区域的活性、抗硫抗水能力以及适用温度窗口。
达奇科技通过催化活性组分、载体结构、孔结构和表面反应性能的持续优化，目前超低温SCR技术可覆盖约90–180℃工况，为传统SCR难以直接布置的中低温烟气提供了新的技术路径。
一股烟气如何完成脱硫、脱硝和余热利用？
下面是一种典型的两段式烟气治理工艺示意。
需要注意：下表温度用于说明一套典型流程中不同工段之间的温度关系，并不是达奇科技全部技术的固定运行温度。
| 工艺阶段 | 典型流程示意温度 | 主要作用 |
|---|---|---|
| 原始烟气 | 135–180℃ | 锅炉、烧结等烟气进入治理系统 |
| 干法除尘 | 125–160℃ | 降低进入催化系统的粉尘负荷 |
| 催化脱硫 | 示意约120–140℃ | 去除SO₂并催化转化为硫酸 |
| 超低温SCR脱硝 | 示意约120–140℃ | 该典型流程中的SCR运行温度；达奇科技当前超低温SCR技术可覆盖约90–180℃工况 |
| 低温余热回收 | 根据项目确定 | 进一步回收烟气剩余低品位热能 |
| 排烟 | 图示约50℃ | 根据实际系统设计进入烟囱排放 |
说明：流程图中的120–140℃为该典型工艺路线的示意运行温度，不代表超低温SCR技术的完整适用范围。目前达奇科技超低温SCR技术可根据具体烟气条件覆盖约90–180℃工况。
新型催化法超低温烟气脱硫脱硝工艺流程图，包括干法除尘、催化脱硫、超低温SCR脱硝和余热回收
这张流程图真正值得关注的，并不是“120–140℃”这个单一数字。
真正重要的是前后两个催化反应段之间能够形成较为连续的温度路径。
如果经过催化脱硫后的烟气仍处于超低温SCR催化剂的有效工作区间，就可以直接进入下一段NOx治理，而不必为了满足传统高温SCR而对整股烟气进行大幅再热。
为什么采用“先脱硫、后脱硝”的工艺路线？
降低SO₂和SO₃对SCR系统的影响
低温SCR对硫、水分和NH₃之间的相互作用更加敏感。
先降低SO₂负荷，可以减少后续催化剂承受的含硫负荷，并降低硫酸氢铵等沉积物对催化剂孔道和活性位产生影响的风险。
让两个催化反应段尽量处于连续温度窗口
如果前端污染物治理已经把烟气降至100多摄氏度，而后端SCR又必须重新升至300℃甚至更高，那么两个治理单元之间就形成了明显的能源断点。
40–180℃催化脱硫与90–180℃超低温SCR组合的意义，就是尽量缩小这个温度差。
对于条件适配的烟气，可以形成：
除尘 → 低温催化脱硫 → 超低温SCR → 余热利用
其节能逻辑不是“创造了更多热量”，而是减少原本为了满足传统SCR反应窗口可能需要增加的再热负荷。
将余热利用放到整个系统中考虑
完成SO₂和NOx治理后，如果烟气仍然具有可利用的显热，可以继续评估低温余热回收。
这样，烟气处理系统优化的就不再只是两个污染物指标，而是同时考虑：
污染物治理 + 温度利用 + 系统能耗
新型催化法超低温脱硫脱硝技术有哪些特点？
90–180℃超低温SCR适用窗口
超低温SCR的适用温区已拓展至约90–180℃，为大量传统SCR温度不足的工业烟气提供了新的工艺选择。
对于实际工况适配的项目，可以减少烟气为了进入传统SCR高温窗口而进行的大幅再热。
两段式协同，而不是一套催化剂同时处理两种污染物
前端催化脱硫负责SO₂治理，后端超低温SCR负责NOx治理。
两个反应器各自完成不同任务，通过烟气条件和温度窗口实现系统协同。
催化脱硫材料可再生循环使用
催化脱硫过程中形成并富集的硫酸可以通过水洗脱附，使催化剂活性位重新释放并继续投入运行。
其过程可以概括为：
吸附 → 催化转化 → 硫酸形成 → 水洗再生 → 循环使用
减少大幅烟气再热需求
对于烟气温度和组成适配的项目，90–180℃超低温SCR能够明显降低传统高温SCR带来的再热需求。
但这并不意味着所有项目都完全无需补热。是否需要温度调整，应根据最低烟气温度以及其他工况参数确定。
可以进一步结合低温余热回收
完成脱硫、脱硝后，可根据烟气温度、酸露点、设备材质和项目经济性继续进行低温余热回收设计。
根据实际烟气进行工程化匹配
工业烟气不存在一个能够适用于所有项目的固定参数。
催化剂体系、装填量、床层高度、空速、反应器尺寸、NH₃喷射方式、系统压降以及运行控制，都需要根据实际烟气条件进行设计。
哪些工业烟气适合评估超低温脱硫脱硝？
钢铁烧结与球团烟气
烧结和球团烟气通常同时存在粉尘、SO₂和NOx治理需求，是典型的多污染物烟气治理场景。
我国现行《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》（GB 28662-2012）及其修改单，对相关生产设施的大气污染物排放控制提出了要求。[4]
对于这类项目，单独讨论脱硫或脱硝通常是不够的，还需要结合现有除尘系统、实际烟气温度和污染物浓度进行整体设计。
焦炉与焦化烟气
焦化烟气通常具有温度偏低、组分复杂以及工况波动等特点，是超低温SCR具有明显工程价值的场景之一。
生态环境部发布的《炼焦化学工业大气污染物排放标准》（GB 16171.1-2024）已于2025年4月1日起实施；按照生态环境部公告，新建企业自2025年4月1日起执行，现有企业自2027年1月1日起执行。[5]
工业锅炉
工业锅炉也是SO₂与NOx同时治理的典型场景。
《锅炉大气污染物排放标准》（GB 13271-2014）对锅炉相关大气污染物排放浓度和监测提出要求。[6]
当锅炉出口或除尘后烟气温度本身较低时，可以进一步比较超低温SCR与传统烟气再热SCR在系统投资和长期运行成本上的差异。
工业炉窑及其他过程烟气
有色冶炼、建材、化工以及部分燃烧和过程尾气，同样可能同时存在SO₂和NOx治理需求。
是否适用超低温催化路线，不应只根据行业名称判断，而应首先分析真实烟气参数。
90℃烟气是不是可以直接脱硝？
这是理解超低温SCR时最容易出现的误区。
达奇科技当前超低温SCR技术可以覆盖约90–180℃工况，但“技术下限可以达到90℃”不等于所有90℃烟气都可以直接套用同一套催化剂和反应参数。
低温区域内的实际NOx转化效果，会同时受到多项条件影响。
项目初步评估至少建议提供：
- 烟气量，Nm³/h；
- 正常、最低和最高烟气温度；
- 入口SO₂浓度；
- SO₃浓度，如有；
- 入口NOx浓度；
- 目标出口SO₂和NOx浓度；
- O₂含量；
- 烟气含水率；
- 粉尘浓度及粉尘组成；
- 其他可能影响催化剂活性的组分；
- 烟气压力和允许系统压降；
- 年运行时间以及负荷变化；
- 现有除尘、脱硫、脱硝和余热利用流程；
- 现场可用设备空间。
这些参数共同决定催化剂体系、装填量、空速、反应器尺寸、NH₃喷射控制以及整个系统的长期运行稳定性。
真正需要匹配的不是一个“最低温度”数字，而是：催化材料 × 烟气条件 × 反应器 × 工艺控制。
从单一污染物治理到烟气系统协同
达奇科技长期围绕炭基催化材料、新型催化法烟气脱硫技术以及超低温SCR脱硝技术开展研发和工业应用。
单独来看：
- 催化脱硫解决的是约40–180℃条件下SO₂吸附、催化转化、催化剂再生以及硫资源回收；
- 超低温SCR解决的是约90–180℃工业烟气条件下的NOx催化还原。
将两项技术放入同一套工业烟气系统后，技术目标已经不只是分别达到SO₂和NOx两个排放指标。
更重要的是从整个烟气系统重新考虑：
除尘 → 脱硫 → 脱硝 → 余热利用 → 排放
对于具体项目，可根据烟气量、烟气温度、SO₂、SO₃、NOx、水分、O₂、粉尘以及目标排放值，对催化材料、反应器配置和运行参数进行进一步评估。
常见问题
脱硫和脱硝是在同一个反应器中完成的吗？
不是。该技术采用两段式催化流程。前段催化脱硫主要治理SO₂，后段超低温SCR主要治理NOx，通过工艺顺序和温度窗口匹配形成系统协同。
达奇科技超低温SCR的适用温度是多少？
经过持续催化材料和工艺优化，目前达奇科技超低温SCR技术可根据具体烟气条件覆盖约90–180℃工况。实际运行温度仍需要结合NOx、SO₂/SO₃、水分、O₂、粉尘、空速以及目标排放要求确定。
为什么要先脱硫再进行超低温SCR？
其中一个重要原因是降低进入SCR系统的SO₂/SO₃负荷。在低温、NH₃和水分共同存在的条件下，含硫铵盐沉积可能影响催化剂孔道和活性位，因此前端脱硫有助于改善后续SCR运行条件。
90℃烟气是否可以直接进行SCR脱硝？
不能仅根据温度判断。90℃属于目前超低温SCR技术可覆盖的低温边界，但具体项目能否在这一温度下稳定实现目标脱硝效果，需要结合完整烟气组成、空速、催化剂体系和反应器设计进行验证。
超低温SCR是不是完全不需要烟气再热？
不是。对于烟气条件和温度已经进入催化剂有效工作窗口的项目，可以减少甚至避免大幅再热；如果实际最低温度或烟气条件不满足要求，仍然可能需要温度调整。
哪些行业可以评估超低温脱硫脱硝技术？
工业锅炉、焦化、钢铁烧结、球团、工业炉窑以及部分冶金、建材和化工烟气均可以进行技术评估。最终是否适用，应根据真实烟气参数和项目排放要求判断。
项目初步选型需要提供哪些数据？
建议首先提供烟气量、正常及最低温度、SO₂、SO₃、NOx、水分、O₂、粉尘、目标排放值以及现有烟气处理流程。
参考资料
- U.S. Environmental Protection Agency. Air Pollution Control Technology Fact Sheet — Selective Catalytic Reduction (SCR).
- Zhu H., Song L., Li K., Wu R., Qiu W., He H. Low-Temperature SCR Catalyst Development and Industrial Applications in China. Catalysts, 2022, 12(3), 341.
- Szymaszek A., Samojeden B., Motak M. The Deactivation of Industrial SCR Catalysts—A Short Review. Energies, 2020, 13(15), 3870.
- 中华人民共和国生态环境部：《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》（GB 28662-2012）。
- 中华人民共和国生态环境部：《炼焦化学工业大气污染物排放标准》（GB 16171.1-2024）；生态环境部发布公告。
- 中华人民共和国生态环境部：《锅炉大气污染物排放标准》（GB 13271-2014）。
技术说明：本文所列催化脱硫技术可应用温度范围约为40–180℃，超低温SCR脱硝技术可应用温度范围约为90–180℃。实际项目性能和稳定运行条件受烟气组成、污染物浓度、水分、粉尘、空速、催化剂体系及反应器设计等因素影响，具体参数应以项目工况测试及工程设计结果为准。文中流程图所示120–140℃为典型工艺示意温度，不代表两项技术的完整适用温区。