SCR脱硝催化剂生产技术
选择性催化还原氮氧化物技术中,催化剂是最核心的部分。本技术基于国产原材料,开发脱硝催化剂核心成型配方以及工艺参数,形成国产催化剂混炼、挤出、干燥和烧成工艺,提高产品成品率、降低能耗;实现催化剂生产中核心设备的国产化,形成采用国产设备的催化剂规模化生产线。
选择性催化还原(SCR)技术是众多的脱硝技术中脱硝效率高,最为成熟的脱硝技术,其NOx的脱除率可达到80%以上。目前SCR技术已成为国内外电厂脱硝的主流技术。
1. 催化剂载体应具备如下特点:
◆ 足够的机械强度
◆ 足够的耐热性
◆ 合适的孔隙结构或开孔率
◆ 具备低的热容量和高的导热率
◆ 较大的比表面积
◆ 不含有使催化剂中毒或失效的物质
◆ 适当的吸水率,催化剂工艺,便宜的价格
对于催化剂载体,一是顺着排气流向,NOx转化效率逐渐下降,即催化剂的催化下能利用率逐渐下降;二是在NH3过量的情况下,NOx转化效率增加,由此推测,催化剂转化率的下降是由于对NH3的吸附能力不足造成的。
在尿素不足量时,NH3的泄漏量几乎为0,这表明大部分的还原剂参与了反映,同时也说明在尿素转化为NH3的过程中,有一部分尿素并未转化为NH3,因此有必要在SCR催化器的进口段加装尿素水解催化剂。
催化剂是SCR技术的核心部分,来宾催化剂,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,催化剂技术,研究开发、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,催化剂价格,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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