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1、2005年6月电力环境保护第21卷第2期SCR系统中板式和蜂巢式催化剂的选取SelectionofcatalystinSCR苏航(广东省电力设计研究院,广东广州510600)摘要:选择性催化氧化还原法(SCR)是当今国际上最为成熟、有效的烟气脱硝技术。催化剂作为SCR工艺流程中最重要的设备部件,对SCR工艺的效率起着决定性的作用。分析了2种脱硝催化剂的物理、化学特性,以及它的优缺点,为催化剂的选取提供参考。关键词:SCR;板式;蜂巢式;催化剂Abstract:ThemostwidelyusedcontrolwayofNOxemissi
2、onisSCR(selectiveCatalystReduction).Therearetwomaintypesofcatalyst———platetypeandhoneycombtype.Theirphysicalandchemicalcharacteristicsarecompared.Keywords:SCR;catalyst中图分类号:X701.1文献标识码:B文章编号:1009-4032(2005)02-0027-03随着我国经济的快速发展及环保意识的增强,贮存的液氨或氨水经蒸发槽蒸发为氨气后,通对火电厂的环保要求越来越高。
3、《火电厂大气污染过氨缓冲槽和输送管道进入锅炉区,与空气均匀混物排放标准》(GB13223-2003)对NOx的排放浓度合后由分布导阀进入SCR反应器。SCR反应器置做出了明确的要求,规定第三时段的燃煤电厂燃料于空气预热器前(高灰分布置方式)或除尘器后(低挥发分大于10%时,NOx的排放质量浓度不得大于灰分布置方式)。烟气进入SCR反应器,在通过催3化剂形成的狭长通道内,在催化剂的作用下进行以450mg/m,并且要求“第三时段大气污染控制单元必须预留脱氮装置空间”。下反应:仅采用低氮燃烧器,NOx排放浓度的绝对值仍4NO+4NH3+O2
4、—4N2+6H2O然较高,所以,选择性触媒还原法作为当今最成熟的6NO2+8NH3—7N2+12H2O烟气脱氮技术,继国内漳州后石电厂采用之后,将会NO+NO2+2NH3—2N2+3H2O得到更为广泛的应用。2催化剂活性及种类1SCR的工艺流程及工作原理在SCR系统中,催化剂的作用是举足轻重的,SCR脱氮法工艺流程见图1。技术含量也是最高的。世界上可以制作SCR系统的工程公司很多,但催化剂供应商却屈指可数。图1SCR工艺流程图图2V2O5催化剂反应活性272005年6月电力环境保护第21卷第2期2.1催化剂活性过高(420～450℃)
5、,导致催化剂“烧结”而失效。虽催化剂的主要有效成分是V2O5,此外还有少量然V2O5含量越高,催化剂活性也越高,但是V2O5对的WO3,它们可以促使NO被还原成N2。一般认为,SO2氧化成SO3也有一定的催化作用。所以,催化催化剂的活性取决于反应温度和V2O5含量,其关系剂中的活性成分有着严格限制,一般来说,烟气经过见图2。SCR之后,SO3的含量最多只允许增加1%。如果燃在温度为300～340℃时,V2O5的活性最高;料硫分很低,如燃用天然气,LNG等时,可选用活性V2O5含量越高,其活性越高。因此,SCR一般置于成分较高的催化剂,
6、这样可降低催化剂的用量。空预器与省煤器之间。温度过低(低于230℃),烟2.2催化剂种类气中的SO3会与氨结合生成硫酸氢铵,而硫酸氢铵市场上主要的催化剂类型可分为平板式和蜂巢是一种粘性极大的物质,会附着在催化剂上,吸附飞式两种,其外形见图3。灰,阻止催化剂与烟气接触,使得催化剂失效;温度a-蜂巢式催化剂;b-板式催化剂图3两种型式催化剂的外形图3平板式催化剂是将活性材料“镀”在金属骨架15～20g/m(本文烟气量均指标准状态值),如果催上,板与板之间的孔隙较大,阻力较小,但是单位体化剂间隙过小,就会造成飞灰堵塞、磨损加重,系统积的接触
7、表面积小,需要的催化剂量大。由于板式阻力增大。催化剂具有金属骨架,强度较高,长度可以做到1一般来说,在催化剂间隙内,烟气速度并不均500mm,要达到同样的脱氮效率,催化剂的层数可以匀,平均速度约为8m/s。在速度低于3m/s的区做得较少,这样,SCR反应器可以做得更加紧凑,更域,飞灰就有可能附着在催化剂上,阻止催化剂与烟加节省空间。气接触。根据BHK的一项研究表明,平板式催化剂一般的蜂巢式催化剂截面积为150mm×150区域中流速低于3m/s的约占13%,而蜂巢式催化mm。由于单位体积的有效面积大,要达到相同的脱剂区域流速低于3m/s
8、的约占22%,所以,蜂巢式堵氮效果,所需的催化剂量较平板式少。但由于蜂窝灰情况要比平板式严重,解决的办法是加大催化剂式催化剂为整体的载体TiO2,受整体强度的限制,一单元格长度。在燃煤机组上,蜂巢式催化剂的单元般蜂窝式催
