脫硝催化劑主要是以TiO2為載體,以WO3、MoO3為抗氧化、抗毒化輔助成份,在SCR反應中,脫銷催化劑是可以促使還原劑選擇性地與煙氣中的氮氧化物在一定溫度下發(fā)生化學反應的物質,而SCR催化劑成分及比例,根據煙氣中成分含量以及脫硝性能保證值的不同而不同。
常見的脫硝催化劑分為板式、蜂窩式和波紋板式3種,其中板式和蜂窩式較多,波紋板式較少。在實際脫硝過程中,催化劑都是為項目量身定制的,即依據項目煙氣成分、特性、效率以及客戶要求來定。催化劑的性能(包括活性、選擇性、穩(wěn)定性和再生性)無法直接量化,而是綜合體現在活性溫度、幾何特性參數、機械強度參數、化學成分含量以及工藝性能指標等相關參數上。此外,還要考慮在整個脫硝系統(tǒng)運行過程中,諸如催化劑模塊設計、SO2/SO3轉化率以及催化劑壽命等各方面因素。
1、脫硝催化劑組成
板式催化劑以不銹鋼金屬板壓成的金屬網為基材,將TiO2、V2O5等的混合物黏附在不銹鋼網上,經過壓制、鍛燒后,將催化劑板組裝成催化劑模塊。蜂窩式催化劑一般為均質催化劑。將TiO2、V2O5、WO3等混合物通過一種陶瓷擠出設備,制成截面為150mmX150mm,長度不等的催化劑元件,然后組裝成為截面約為2m1m的標準模塊。波紋板式催化劑的制造工藝一般以用玻璃纖維加強的TiO2為基材,將WO3、V2O5等活性成份浸漬到催化劑的表面,以達到提高催化劑活性、降低SO2氧化率的目的。
2、脫硝催化劑選型
在防堵灰方面,對于一定的反應器截面,在相同的催化劑節(jié)距下,板式催化劑的通流面積最大,一般在85%以上,蜂窩式催化劑次之,流通面積一般在80%左右,波紋板式催化劑的流通面積與蜂窩式催化劑相近。在相同的設計條件下,適當的選取大節(jié)距的蜂窩式催化劑,其防堵效果可接近板式催化劑。三種催化劑以結構來看,板式的壁面夾角數量最少,且流通面積最大,最不容易堵灰;蜂窩式的催化劑流通面積一般,但每個催化劑壁面夾角都是90°直角,在惡劣的煙氣條件中,容易產生灰分搭橋而引起催化劑的堵塞;波紋板式催化劑流通截面積一般,但其壁面夾角很小而且其數量又相對較多,為三種結構中最容易積灰的型式。
3、催化劑型式
三種催化劑在燃煤SCR上都擁有業(yè)績,其中板式和蜂窩式較多,波紋板式較少。催化劑的設計就是要選取一定反應面積的催化劑,以滿足在省煤器出口煙氣流量、溫度、壓力、成份條件下達到脫硝效率、氨逃逸率等SCR基本性能的設計要求;在灰分條件多變的環(huán)境下,其防堵和防磨損性能是保證SCR設備長期安全和穩(wěn)定運行的關鍵。