SCR脱硝催化剂介绍.docx

WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】
SCR脱硝催化剂介绍
SCR脱硝催化剂介绍
1．催化剂的化学组成
商业SCR催化剂活性组分为V2O5，载体为锐钛矿型的TiO2，WO3或MoO3作助催剂。SCR催化剂成分及比例，根据烟气中成分含量以及脱硝性能保证值的不同而不同。表2-2列出了典型催化剂的成分及比例。
表2-2 典型催化剂的成分及比例
催化剂
成分
比例(％)
主要原材料
TiO2
78
WO3
9
MoO3
～1
活性剂
V2O5
0～3
纤维(机械稳定性)
SiO2
Al2O3
CaO
1
Na2O＋K2O
活性组分是多元催化剂的主体，是必备的组分，没有它就缺乏所需的催化作用。助催化剂本身没有活性或活性很小，但却能显着地改善催化剂性能。研究发现WO3与MoO3均可提高催化剂的热稳定性，并能改善V2O5与TiO2之间的电子作用，提高催化剂的活性、选择性和机械强度。除此以外，MoO3还可以增强催化剂的抗As2O3中毒能力。
载体主要起到支撑、分散、稳定催化活性物质的作用，同时TiO2本身也有微弱的催化能力。选用锐钛矿型的TiO2作为SCR催化剂的载体，与其他氧化物(如Al2O3、ZrO2)载体相比，TiO2抑制SO2氧化的能力强，能很好的分散表面的钒物种和TiO2的半导体本质。
2．对SCR催化剂的要求
理想的燃煤烟气脱硝催化剂需要满足以下条件：
(1) 活性高 为满足国家严格的排放标准，需要达到80%～90%的脱硝率，即要求催化剂有很高的SCR活性；
(2) 选择性强 还原剂NH3主要是被NOx氧化成N2和H2O，而不是被O2氧化。催化剂的高选择性有助于提高还原剂的利用率，降低运行成本；
(3) 机械性能好 燃煤电厂大多采用高灰布置方式，SCR催化剂需长期受大气流和粉尘的冲刷磨损，并且安装过程对催化剂的机械强度也有一定的要求；
(4) 抗毒性强 烟气和飞灰中含有较多的毒物，催化剂需要耐毒物的长期侵蚀，长久保持理想的活性；
(5) 其他 SCR催化剂对SO2的氧化率低，良好的化学、机械和热稳定性，较大的比表面积和良好的孔结构，压降低、价格低、寿命长。此外，还要求SCR催化剂结构简单、占地省、易于拆卸或装填。
3．催化剂类型
电厂烟气脱硝催化剂的主要类型有蜂窝式、板式和波纹式，结构如图2-23所示。蜂窝式催化剂表面积大、活性高、体积小，目前占据了80％的市场份额，平板式催化剂比例其次，波纹板最少。
蜂窝式 板式 波纹式
图2-23 催化剂结构
表2-3列出了蜂窝式与板式、波纹式催化剂主要性能对比。
表2-3 不同类型SCR催化剂的性能比较
性能参数
蜂窝式催化剂
板式催化剂
波纹式催化剂
成型
陶制挤压，成型均匀，整体均是活性成分
金属作为载体，表面涂层为活性成分
波纹状纤维作载体，表面涂层为活性成分
特点
比表面积大、活性高、所需催化剂体积小；催化活性物质比其他类型多50～70%；催化剂再生后仍保持选择性
表面积小、催化剂体积大；生产简便，自动化程度高；烟气通过性好