SCR脱硝催化剂地各项指标分析.pdf

SCR脱硝催化剂的各项指标分析 催化剂作为 SCR脱硝反应的核心 , 其质量和性能直接关系到脱硝 效率的高低 , 所以 , 在火电厂脱硝工程中 , 除了反应器及烟道的设计 不容忽视外 , 催化剂的参数设计同样至关重要。 一般来说 , 脱硝催化剂都是为项目量身定制的 , 即依据项目烟气 成分、特性 , 效率以及客户要求来定的。 催化剂的性能 ( 包括活性、 选择性、稳定性和再生性 ) 无法直接量化 , 而是综合体现在一些参数上 , 主要有 : 活性温度、几何特性参数、机械强度参数、化学成分含量、 工艺性能指标等。 1 活性温度 催化剂的活性温度范围是最重要的指标。 反应温度不仅决定反应 物的反应速度 , 而且决定催化剂的反应 活性。如 V2O5-WO3/TiO2催化 剂 , 反应温度大多设在 280~420℃之间。如果温度过低 , 反应速度慢 , 甚至生 成不利于 NOx降解的副反应 ; 如温度过高 , 则会出现催化剂活 性微晶高温烧结的现象。 2 几何特性参数 2.1 节距/ 间距 这是催化剂的一个重要指标 , 通常以 P 表示。其大小直接影响到 催化反应的压降和反应停留时间 , 同时还 会影响催化剂孔道是否会 发生堵塞。对蜂窝式催化剂 , 如蜂窝孔宽度为 ( 孔径 ) 为 d, 催化剂内壁 壁厚为 t, 则: Pd+t 对平板和波纹式催化剂 , 如板与板之间宽为 d, 板的厚度为 t, 则 : P=d+t 由于 SCR装置一般安装在空预器之前 , 飞灰浓度可大于 15g/m3(干, 标态 ), 如果催化剂间隙过小 , 就会造成 飞灰堵塞 , 从而阻 止烟气与催化剂接触 , 效率下降 , 磨损加重。一般情况下 , 蜂窝式催化 剂堵灰要比平板式 严重些 , 需要适当地加大孔径。 燃煤电站 SCR脱硝 工程中的蜂窝式催化剂节距一般在 6.3~9.2mm之间 , 同等 条件下 , 板 式催化剂间距可以比蜂窝式稍小些。 2.2 比表面积 比表面积是指单位质量催化剂所暴露的总表面积 , 或用单位体积 催化剂所拥有的表面积来表示。 由于脱 硝反应是一个多相催化反应 , 且发生在固体催化剂的表面 , 所以催化剂表面积的大小直接影响到催 化活性 的高低 , 将催化剂制成高度分散的多孔颗粒为反应提供了巨 大的表面积。蜂窝式催化剂的比表面积比平 板式的要大得多 , 前者一 般在 427~860m2/m3,后者约为其一半。 2.3 孔隙率和比孔体积 孔隙率是催化剂中孔隙体积与整个颗粒体积之比。 孔隙率是催化 剂结构最直接的一个量化指标 , 决定了 孔径和比表面积的大小。 一般 催化剂的活性随孔隙率的增大而提高 , 但机械强度会随之下降。比孔 体积 则指单位质量催化剂的孔隙体积。 2.4 平均孔径和孔径分布 通常所说的孔径是由实验室测得的比孔体积与比表面相比得到 的平均孔径。催化剂中的孔径分布很重要