脱硝催化剂 SCR脱硝催化剂

2020-08-21 14:00:43发布

  SCR催化剂可以根据原材料、结构、工作温度、用途等标准进行不同的分类。


  按原材料催化剂分为铂系列、钛系列、钒系列及混合型系列。最初的催化剂为铂系列催化剂,由于铂系列催化剂价格昂贵,对灰分要求高,在电厂烟气SCR脱硝技术中已停用。目前的SCR催化剂一般为使用TiO2载体的V2O5/WO3及MoO3等金属氧化物。催化剂的这些主要成分占99%以上,其余微量组分对催化剂性能也起到重要作用。所有催化剂成分的具体含量均为催化剂厂商的保密值。


  按结构催化剂分为板式、波纹式和蜂窝式。板式催化剂为非均质催化剂,以玻璃纤维和TiO2为载体,涂敷V2O5和WO3等活性物质,其表面遭到灰分等的破坏磨损后,不能维持原有的催化性能,催化剂再生几乎不可能。波纹式催化剂为非均质催化剂,以柔软纤维为载体,涂敷V2O5和WO3等活性物质,催化剂表面遭到灰分等的破坏磨损后,不能维持原有的催化性能,催化剂再生不可能。蜂窝式催化剂属于均质催化剂,以TiO2、V2O5、WO3为主要成分,催化剂本体全部是催化剂材料,因此其表面遭到灰分等的破坏磨损后,仍然能维持原有的催化性能,催化剂可以再生。全世界大部分燃煤发电厂(95%)使用蜂窝式和板式催化剂,其中蜂窝式催化剂由于其强耐久性、高耐腐性、高可靠性、高反复利用率、低压降等特性,得到广泛应用。从目前已投入运行的SCR看,75%采用蜂窝式催化剂,新建机组采用蜂窝的比例也基本相当。


  按载体材料催化剂分为金属载体催化剂和陶瓷载体催化剂;陶瓷载体催化剂耐久性强、密度轻,是采用最多的催化剂载体材料。此外,陶瓷载体的主要成分为董青石,高岭土中蕴藏着丰富的茵青石原料,在我国有丰富的资源,价格相对较低。


  按工作温度催化剂分为高温型和低温型。高温型催化剂以TiO2、V2O5为主要成分,适用工作温度为280~400℃,适用于燃煤电厂、燃重油电厂和燃气电厂。低温型催化剂以TiO2、V2O5、MnO为主要成分,适用工作温度为>180℃,已用于燃油、燃气电厂,韩国进行了燃煤电厂的工业应用试验。


  按用途催化剂分为燃煤型和燃油、燃气型。燃煤和燃油、燃气型催化剂的主要区别是蜂窝内孔尺寸,一般燃煤>5mm,燃油、燃气<4mm。


  脱硝催化剂有哪几种


  目前市场上SCR脱硝催化剂按形状分主要有三种:蜂窝式、板式和波纹板式,其中,蜂窝式市场份额最大,约为70%,板式次之,波纹板式最少。国内SCR脱硝催化剂厂家绝大多数是蜂窝式催化剂,蜂窝式大致分为五个流派,日触媒化成(江苏龙源、山东三融、福建大拇指)美国康美泰克(重庆远达、浙能集团)、德国KWH(东方凯特瑞)、韩国SK(青岛华拓)、国内山寨版技术厂家较多。


  脱硝催化剂的发展简史


  催化剂是SCR技术的核心部分,决定了SCR系统的脱硝效率和经济性,其建设成本占烟气脱硝工程成本的20%以上,运行成本占30%以上。近年来,美、日、德等发达国家不断投入大量人力、物力和资金,研究开发高效率、低成本的烟气脱硝催化剂,重视在催化剂专利技术、技术转让、生产许可过程中的知识产权保护工作。


  最初的催化剂是Pt-Rh和Pt等金属类催化剂,以氧化铝等整体式陶瓷做载体,具有活性较高和反应温度较低的特点,但是昂贵的价格限制了其在发电厂中的应用。


  因此,从20世纪60年代末期开始,日本日立、三菱、武田化工三家公司通过不断的研发,研制了TiO2基材的催化剂,并逐渐取代了Pt-Rh和Pt系列催化剂。该类催化剂的成分主要由V2O5(WO3)、Fe2O3、CuO、CrOx、MnOx、MgO、MoO3、NiO等金属氧化物或起联合作用的混和物构成,通常以TiO2、Al2O3、ZrO2、SiO2、活性炭(AC)等作为载体,与SCR系统中的液氨或尿素等还原剂发生还原反应,目前成为了电厂SCR脱硝工程应用的主流催化剂产品。

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