以氨气为还原剂的选择性催化还原脱硝技术（NH3-SCR）是当前火电行业主流的氮氧化物（NOx）脱除技术。现有的SCR脱硝系统要求反应温度高于300°C来实现其较高的脱硝活性。但在温度低于280°C时,催化剂反应活性大幅降低,不能满足SCR系统高效脱硝的需求。近年来,我国工业固定源氮氧化物的减排重点由燃煤电厂逐步转向工业锅炉/窑炉等非电力行业,其排烟温度普遍低于现有SCR系统高效运行的温度范围。在NO2存在的烟气中发生的快速SCR反应,可以提升SCR系统的低温脱硝效率,并在NO2与NO摩尔比为1:1时达到最高。然而快速SCR脱硝系统中NO2的产生仍是亟待解决的关键问题,限制了其实现大规模的工业应用。因此,本文主要针对快速SCR脱硝系统中NO2的来源问题进行研究。首先在SCR脱硝系统前端设计一个预氧化反应器,然后研究了均相氧化和非均相催化氧化两种方法对烟气中部分NO的氧化作用,最后结合后端SCR系统获得了低温烟气条件下稳定的脱硝效果。基于以上研究内容,全文得到的主要结论如下。一、研究了前端预氧化反应器中NO的均相氧化过程,发现H2O2具有优异的氧化NO的能力,其加入显著提高了NO的氧化效率。实验结果表明,当H2O2与NO的摩尔比为1/1时,NO氧化效率在200°C可达到60%,并且将H2O2与NO的摩尔比由1/1提高至4/1时,NO的氧化效率从60%提高到77%。当H2O2与NO的摩尔比为0.5/1时,NO的氧化效率在200°C仍能达到40%左右。此外,将前端预氧化系统和后端SCR系统进行结合,对此复合系统的脱硝性能、稳定性和选择性进行了研究,发现复合系统的低温脱硝性能明显优于独立的SCR系统。活性测试结果表明,建立复合系统后,当H2O2与NO的摩尔比为1/1时,200°C条件下的NOx转化率从20%提高到67%。并且在200-350℃温度范围内催化剂的N2选择性保持在99%以上。二、研究了前端预氧化反应器中NO的催化氧化过程,发现了利用Co3O4/TiO2催化剂催化氧化的方法可以获得较高的NO氧化效率。实验结果表明,当活性组分Co3O4负载量为3 wt.%时,NO的氧化率在280°C条件下可以达到34%,并且将活性组分Co3O4负载量由3 wt.%增加至7 wt.%时,NO的氧化率从34%提高到49%。此外,考察了复合系统的脱硝效率和稳定性,发现前端Co3O4/TiO2催化剂对NO催化氧化的作用可以显著提高后端SCR反应的脱硝效率。活性测试结果表明,当Co3O4负载量为7 wt.%时,复合系统在250°C条件下的脱硝效率从40%提高到82%。最后利用XRD,SEM-EDS等催化剂表征方法对Co3O4/TiO2催化剂进行了研究。发现活性组分Co3O4在催化剂表面分散性较好,为NO的催化氧化反应提供了相对更多的活性中心,提高了NO的氧化效率。三、综合以上研究,提出一种兼具经济性和高效率的烟气预氧化结合SCR协同脱除烟气中NOx的方法,其在高温下（>300℃）可以进行常规的选择性催化还原（SCR）反应,在300℃以下可以利用前端预氧化反应器进行烟气预调质从而在催化剂表面形成快速SCR反应,最终实现“高低温模式可切换”的宽温区烟气稳定脱硝的目标。