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      脫硝催化劑金屬網板的分類與設計!-路達鋼板網廠

      [來源:原創]       [作者:luda]       [時間:2017-07-10 09:56:49]       [點擊:]

      脫硝催化劑金屬網板的分類與規劃!


          脫硝催化劑是在電廠SCR(selective catalytic reduction)脫硝體系上的催化劑(Catalyst),在SCR反響中,促進還原劑挑選性地與煙氣中的氮氧化物在必定溫度下發作化學反響的物質、催化劑是SCR技能的核心有些,決議了SCR體系的脫硝功率和經濟性,其建造本錢占煙氣脫硝工程本錢的20%以上,運轉本錢占30%以上。


          脫硝催化劑的分類: 


          目前SCR商用催化劑根本都是以TiO2為基材,以V2O5為首要活性成份,以WO3、MoO3為抗氧化、抗毒化輔佐成份。

          催化劑型式可分為三種:板式、蜂窩式和波紋板式。

          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,經過約束、鍛燒后,將催化劑板拼裝成催化劑模塊。

          蜂窩式催化劑通常為均質催化劑。將TiO2、V2O5、WO3等混合物經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,然后拼裝變成截面約為2m′1m的規范模塊。

          波紋板式催化劑的制作技術通常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外表,以到達進步催化劑活性、下降SO2氧化率的目的。

             脫硝催化劑的挑選:

          1)、在高鈣工況下,CaO會致使催化劑失活速率加速,因而需求較大的規劃裕量。當煤質或飛灰中的CaO含量小于5%時,其對催化劑的規劃影響不大,催化劑的規劃用量首要取決于 SCR體系進口NOX濃度、煙氣流量、請求的脫硝功率等參數。當CaO含量超越5%今后,其對催化劑的規劃影響開端變得明顯,在一樣的工況條件下,催化劑用量受CaO含量影響很大。跟著CaO含量的添加,催化劑用量呈線性遞加,特別是當CaO含量在30%左右時,催化劑用量比低鈣工況下的用量添加25%左右。                              

          

          2)、在高飛灰工況下,應選用孔徑大、截距大、煙氣經過性好的催化劑類型,削減積灰阻塞的危險。當煙氣中飛灰濃度在50~60 g/Nm3,乃至更高時,此刻平板式催化劑由于其煙氣通道截面較蜂窩式大,高

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      飛灰工況下煙氣和飛灰的經過性好等長處,選用平板式催化劑不易積灰阻塞,運轉安全性較高。當飛灰濃度小于50 g/Nm3 時,由于板式催化劑幾何比外表積比蜂窩式小,一樣的工程條件下,板式催化劑用量要比蜂窩式多約20~40%。通常,當蜂窩式催化劑的孔數每添加一級,如從18×18孔向上添加為19×19孔時,關于同一工程項目,催化劑的規劃用量能夠削減在5%以上,由此能夠節省催化劑收購本錢5%以上??墒?,孔徑變小后,煙氣經過性差,在高飛灰條件下,極易發作飛灰的架橋堵灰,催化劑一旦發作飛灰架橋,就會發作“累積”效應,即當催化劑有些孔道發作阻塞時,相對的使其他未阻塞的孔道經過的飛灰量急劇增大,再運轉不長的時刻,全部催化劑都會發作嚴峻阻塞。

       

          3)、在飛灰硬度較大的工況,選用規范壁厚催化劑能夠進步運轉安全性;催化劑壁厚的挑選與飛灰的濃度及飛灰的硬度有關。研討標明,當飛灰中SiO2與Al2O3的含量比在2:1左右時,此刻飛灰硬度較大,飛灰對催化劑的沖擊磨損較嚴峻。研討標明,催化劑內壁的磨失減薄是構成催化劑磨損強度下降的首要原因,內壁磨失量占催化劑總磨失量的60%左右,而慣例的端部硬化辦法,只能確保催化劑端部不被磨損,可是催化劑內壁的磨損仍然不容忽視。別的,在高飛灰的運轉條件下,催化劑選用端部硬化,但催化劑內部通道還存在由于磨損而構成的開裂危險,當硬化部位今后的內壁發作開裂后,就會發作催化劑頂端的陷落并進而構成嚴峻阻塞。

          

          4)、在高溫工況下,催化劑燒結失活的速率加速,催化劑用量也會添加;煙氣溫度在350℃以下時,催化劑的規劃用量簡直不因溫度發作改動,催化劑用量首要取決于SCR體系進口NOX濃度、煙氣流量、請求的脫硝功率等參數。當煙氣溫度超越350℃時,跟著溫度的添加,催化劑規劃用量隨溫度的改動呈線性遞加,特別是溫度超越400℃時,體積比350℃時添加了近15%。這是由于高溫是致使催化劑燒結的最大要素,而燒結必然會致使催化劑的比外表積削減,從而使脫硝活性下降。并且,高溫會引起活性組分-貴金屬氧化物構成多聚態晶體,多聚晶體的比外表積較小,從而與煙氣的觸摸面積就小,催化活性相對較低。。

      因而,關于高溫運轉的項目,有必要進行配方優化。催化劑首要成分中,V2O5的活性是最高的,可是其抗高溫燒結的才能是最低的。WO3或MoO3活性相對較低,可是具有優異的抗中毒和抗燒結才能,所以優化配方時要削減V2O5的含量,添加WO3或MoO3的含量,能在必定程度上有用進步催化劑對高溫的耐受性??墒?,配方的改動,下降了催化劑的活性,要滿意一樣的功能請求,就要選用較多的體積。另一方面,在高溫中催化劑失活加速,還有必要留有較足夠的催化劑儲藏體積。這兩個要素一起效果,終究致使高溫項目的催化劑用量通常都較多。  


          5)、在高硫份工況下,應特別注意硫胺的生成,避免催化劑的中毒和下流設備的阻塞;燃用高硫份煤種時,會致使煙氣中SO2含量添加,即便仍能堅持1%的SO2氧化率,可是氧化生成的SO3總量仍會較高。SO3會和還原劑氨NH3 反 應 生 成 (NH4)HSO4(ABS) 和 (NH4)2SO4(AS)。硫酸氫銨是一種極端粘稠的物質,粘附在設備外表極難鏟除。假如粘附在催化劑外表,又會持續粘附飛灰顆粒,致使SCR催化劑積灰阻塞。硫酸銨是一種干態的粉狀物質,當生成量較多時,會添加煙氣中的飛灰濃度,加重催化劑的磨損,并使催化劑積灰阻塞的危險增大。為了消除或削減(NH4)HSO4對設備的粘贊同腐蝕,只能在(NH4)HSO4的露點溫度ADP以上噴入NH3,以使生成的(NH4)HSO4呈氣態,隨煙氣流出SCR體系。根據拉烏爾定律,煙氣中(NH4)HSO4的露點溫度和氣相中SO3、NH3的平衡分壓有關,煙氣中SO3濃度越高,平衡分壓越大,則(NH4)HSO4的露點溫度越高。而SCR體系的最低噴氨溫度通常要高于(NH4)HSO4的露點溫度,終究致使了SCR體系運轉溫度進步。假如實踐煙氣溫度不高或稍高于請求的最低噴氨溫度,則會致使操作彈性下降。  此種工況進行催化劑規劃時,通常不會構成催化劑用量添加,但由于最低噴氨溫度較高,致使SCR反響器的安置難度添加,或許需求加裝省煤器旁路,以進步SCR進口溫度。在進行催化劑選型時,應選擇具有低SO2氧化率配方規劃的催化劑。  


          6)、摻燒生物質燃料的工況下,應側重思考生物質燃猜中的元素對催化劑的失活,添加儲藏體積。為了應對燃料供給日趨嚴重的局勢,國家也開端運用方針導向活躍推進在燃煤中摻燒必定份額的市政污泥等生物質燃料,來代替一有些燃煤,并已近在廣州等少量大城市進行了試點。廢物燃燒發電和摻燒市政污泥是處理環境污染和能源危機的較好方案,可是由此也給SCR催化劑的規劃、運轉提出了更高的請求。由于,廢物和污泥中的P、Na、K、CaO等使催化劑中毒的元素含量是一般媒質中的數十倍,代用燃料的強毒性使得即便燃用時刻很短,也會給催化劑帶來較大危害。中國普遍存在城市生活廢物和工業廢物不嚴厲分類,城市污泥和工業污泥不嚴厲分類的狀況,這么就構成運用這一類代用燃料時,煙氣及飛灰成分雜亂不明確,包含了很多不知道的催化劑毒物,極大約束了對催化劑的化學壽數評價和經濟性

      剖析。      

          7)、根據國外經驗,進行此類工況的催化劑規劃選型時,對催化劑的失活要側重思考,留有較多的規劃裕量和儲藏體積。 電站排放的氮氧化物由約95%的NO和約5%的NO2構成。

      催化劑是SCR技能的核心有些,決議了SCR體系的脫硝功率和經濟性,其建造本錢占煙氣脫硝工程本錢的20%以上,運轉本錢占30%以上。

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