SCR脱硝催化剂介绍.doc

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 V 2O 5 ,载体为锐钛矿型的 TiO 2, WO 3或 MoO 3 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 TiO 2 78 WO 39 MoO 3 ~ 1 活性剂 V 2O 50~3 纤维( 机械稳定性) SiO 2 Al 2O 3 CaO 1 Na 2O+ K 2O 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, 但却能显著地改善催化剂性能。研究发现 WO 3与 MoO 3 均可提高催化剂的热稳定性, 并能改善 V 2O 5与 TiO 2 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, MoO 3 还可以增强催化剂的抗 As 2O 3 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 TiO 2 本身也有微弱的催化能力。选用锐钛矿型的 TiO 2 作为 SCR 催化剂的载体,与其他氧化物(如 Al 2O 3、 ZrO 2) 载体相比, TiO 2 抑制 SO 2 氧化的能力强,能很好的分散表面的钒物种和 TiO 2 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 NH 3 主要是被 NO x 氧化成 N 2和 H 2O ,而不是被 O 2 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 SO 2 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,但上下模块间易堵塞;实际活性物质比蜂窝式少 50% 表面积介于蜂窝式与平板式之间,质量轻;生产自动化程度高;活