scr脱硝催化剂介绍[整理版]
脱硝脱汞催化剂
脱硝脱汞催化剂是用于大气污染控制中脱除氮氧化物(NOx)和汞(Hg)的化学催化剂。
它们能够催化氧化性和还原性反应,将NOx和Hg转化为较为无害的物质,以减少对环境和人体的危害。
脱硝催化剂主要包括以下几种类型:
1. SCR(Selective Catalytic Reduction)催化剂:SCR催化剂是常用的脱硝催化剂之一,它利用氨水或尿素作为还原剂,在催化剂表面上进行氮氧化物的选择性催化还原反应,生成氮气和水蒸气。
常用的SCR催化剂主要是基于钨、钒、钛等金属氧化物的复合材料。
2. SNCR(Selective Non-Catalytic Reduction)催化剂:SNCR催化剂通过在高温条件下添加氨水和尿素来脱除氮氧化物,而不需要催化剂的参与。
该技术主要适用于高温燃烧设备,如燃煤锅炉和工业炉等。
3. 脱硝脱汞催化剂:脱硝脱汞催化剂是同时用于脱硝和脱汞的催化剂。
它除了能够催化氮氧化物的还原反应,还能够催化氧化和脱除汞。
这种催化剂通常由复合金属氧化物、硫酸、硅酸等组成。
scr脱硝催化剂参数
scr脱硝催化剂参数
SCR脱硝催化剂参数包括以下几个方面:
1.活性成分:SCR脱硝催化剂通常以钒(V)、钼(VI)、铌(V)等
为活性成分,这些活性成分可以与氨气或尿素反应生成氨基钒酸铵、氨基钼酸铵或氨基铌酸铵等活性物质。
2.载体材料:SCR催化剂的载体材料一般选用陶瓷或金属材料,如γ-Al2O3、TiO2、SiO2等,以提高催化剂的表面积和稳定性。
3.催化剂形状:SCR催化剂的形状有颗粒状、块状、蜂窝状等
多种形式,不同形状的催化剂适用于不同的脱硝设备和工艺条件。
4.催化剂活性温度范围:SCR催化剂具有一定的活性温度范围,一般在200℃-550℃之间,催化剂需要在适宜的温度下才能有
效催化脱硝反应。
5.氨气/尿素投入量:SCR脱硝过程中,氨气或尿素的投入量
对脱硝效率起着重要作用,合理的投入量可以提高脱硝效果,而过量的投入量则可能造成氨气逃逸和催化剂失活。
6.催化剂的寿命:SCR催化剂的寿命取决于催化剂本身的稳定
性和工况条件,一般情况下,催化剂可以使用几年至十几年不等,但也会受到颗粒磨损、硫中毒、灰堵塞等因素的影响而失
活。
因此,定期检查催化剂的状况,必要时进行清洗或更换是保持SCR脱硝系统正常运行的关键。
脱硝催化剂成分
脱硝催化剂成分1. 引言脱硝催化剂是一种用于降低排放废气中氮氧化物(NOx)含量的关键材料。
本文将重点讨论脱硝催化剂的成分,探讨不同成分对催化剂性能的影响。
2. 脱硝催化剂的基本原理脱硝催化剂是通过催化剂表面上的活性组分,将废气中的氮氧化物还原为氮气和水,从而降低废气中的污染物含量。
常见的脱硝催化剂有SCR(Selective Catalytic Reduction)和SNCR(Selective Non-Catalytic Reduction)两种。
2.1 SCR脱硝催化剂SCR脱硝催化剂通常采用复合催化剂,主要成分包括:• 2.1.1 活性组分:通常是金属氧化物,如V2O5、WO3、MoO3等。
这些金属氧化物具有较高的催化活性,可以促进废气中氮氧化物的还原反应。
• 2.1.2 载体材料:常见的载体材料有γ-Al2O3、TiO2等。
载体材料具有较大的比表面积和孔隙结构,有利于催化剂的分散和反应物的扩散。
• 2.1.3 阻硫剂:为了提高催化剂的抗硫能力,常在SCR催化剂中添加一定量的阻硫剂,如V2O5/WO3与TiO2的复合物。
2.2 SNCR脱硝催化剂SNCR脱硝催化剂是一种非催化剂,通过添加适量的NH3或尿素等还原剂,直接在高温下与废气中的氮氧化物发生反应。
SNCR脱硝催化剂的成分相对简单,通常包括:• 2.2.1 还原剂:主要成分为NH3或尿素,通过与氮氧化物发生还原反应,将其转化为氮气和水。
• 2.2.2 氧化剂:为了促进NH3或尿素的分解和反应,通常还需要添加氧化剂,如空气。
3. 脱硝催化剂的性能影响因素脱硝催化剂的成分对催化剂的性能具有重要的影响。
以下将详细讨论几个关键的影响因素。
3.1 活性组分的选择活性组分是影响催化剂催化性能的核心因素之一。
不同金属氧化物的选择会对脱硝效果产生显著影响。
例如,V2O5在低温下具有较高的催化活性,而WO3在高温下的活性更好。
因此,在实际应用中需要根据废气的温度范围选择合适的活性组分。
SCR低温脱硝催化剂
SCR低温脱硝催化剂
在国家科技部基金项目的支持下,上海瀚昱环保材料有限公司利用自主研发的技术,设计并制造均质的MnOx-CoOx(CeOx)/TiO2蜂窝催化剂和堆垛式棒状催化剂,应用于低温SCR脱硝工艺中。
催化剂的适应温度为130℃~260℃。
最高脱硝效率可达90%以上。
低温催化剂的特点:
低温SCR脱硝催化装置布置于锅炉或工业炉的尾部,具有以下优点:
(1)布于地面上,受空间和管道的局限性小,易于与锅炉系统匹配,对其它相关装置影响小,建筑成本低,反应器材料耐温要求低,因此,脱硝装置总体成本可大幅度下降。
特别适用于现有的电厂脱硝改造。
(2)由于其位于除尘装置之后,因此烟气具有低温、低尘(或低硫)的特性,解决了催化剂的堵塞、磨损等问题,维护成本降低,使用寿命提高。
(3)减轻飞灰中的K、Na、Ca、As等微量元素对催化剂的污染或中毒,若在脱硫之后还可缓解SO2引起的催化剂失活等问题。
根据烟气条件可以对催化剂形式和反应器结构进行不同的设计。
本公司低温催化剂的结构有蜂窝式、三叶圆筒式、棒状、粒状等多种形式。
布置方式有两种堆垛横向式和蜂窝式。
其中堆垛横向反应器由反应器箱体和高活性催化剂组成,烟气经过堆垛横向反应器处理可使氮氧化物排放值小于10~50ppmv,氨逃逸小于5~10ppmv。
该系统为管道末端技术,由于采用低温下高活性的催化剂,可以方便安装在烟囱的前部,避免对前端设备及运行操作方面所产生的消极影响。
独特的布置方式方便催化剂的在线再生处理。
该系统可用于去除硝酸、己内酰胺制造厂以及燃气涡轮机、燃煤锅炉、垃圾焚烧炉、发动机尾气中的氮氧化物。
SCR低温脱硝催化剂(知识参考)
SCR低温脱硝催化剂一、技术背景我国烟气脱硝市场中,选择性催化还原(SCR)技术是电站锅炉NOX排放控制的主要技术,SCR反应的完成需要使用催化剂。
目前商业上应用比较广泛的是运行温度处于320-450℃的中温催化剂,因此催化还原脱硝的反应温度应控制在320- 400℃。
当反应温度低于300℃时,在催化剂表面会发生副反应,NH3与S03和H20反应生成(NH4)2S04或NH4HSO4减少与NOx的反应,生成物附着在催化剂表面,堵塞催化剂的通道和微孔,降低催化剂的活性。
另外,如果反应温度高于催化剂的适用温度,催化剂通道和微孔发生变形,从而使催化剂失活。
因此,保证合适的反应温度是选择性催化还原法(SCR)正常运行的关键。
由于电站锅炉在大气温度较低和低负荷运行时,烟气温度会低于SCR适用温度。
由于锅炉设计方面的原因,在低气温和低负荷条件下亚临界和超高压汽包锅炉烟气温度的缺口可以达到20℃以上,比直流和超临界锅炉更大,此时SCR停运,烟气排放浓度将不能满足国家环保要求。
我国目前尚没有成熟的低温SCR 脱硝技术,需要使用复杂的换热系统才能应用SCR脱硝增加了能耗和设备投资,因此面临着艰巨的NOX减排困难。
根据环保部《火电厂大气污染物排放标准》是国家强制标准,火电厂在任何运行负荷时,都必须达标排放。
脱硝系统无法运行导致的氮氧化物排放浓度高于排放限值要求的,应认定为超标排放,并依法予以处罚。
目前全工况脱硝技术已经成熟,火电厂现有脱硝系统与运行负荷变化不匹配、不能正常运行、造成超标排放的,应进行改造,提高投运率和脱硝效率。
二、技术现状SCR低温脱硝催化剂,是洛阳万山高新技术应用工程有限公司为了解决汽包锅炉某些工况烟气温度过低和SCR低负荷运行时,导致SCR脱硝无法正常运行的技术难题,该技术是结合现有SCR脱硝工艺,从而实现SCR低温脱硝催化剂低温脱硝,SCR低温脱硝催化剂最为简单有效,由于烟气中的氮氧化物主要组成是NO(占95%),NO难溶于水,而高价态的NO2、N2O5等可溶于水生成HNO2和HNO3,溶解能力大大提高,很容易通过碱液喷淋等手段将其从烟气中脱出。
SCR催化剂简介
SCR催化剂简介泛指应用在电厂SCR(selective catalytic reduction)脱硝系统上的催化剂(Catalyst),在SCR反应中,促使还原剂选择性地与烟气中的氮氧化物在一定温度下发生化学反应的物质。
目前最常用的催化剂为V2O5-WO3(MoO3)/TiO2系列(TiO2作为主要载体、V2O5为主要活性成分)。
组成介绍目前SCR商用催化剂基本都是以TiO2为基材,以V2O5为主要活性成份,以WO3、MoO3为抗氧化、抗毒化辅助成份。
化剂型式可分为三种:板式、蜂窝式和波纹板式。
板式催化剂以不锈钢金属板压成的金属网为基材,将TiO2、V2O5等的混合物黏附在不锈钢网上,经过压制、锻烧后,将催化剂板组装成催化剂模块。
蜂窝式催化剂一般为均质催化剂。
将TiO2、V2O5、WO3等混合物通过一种陶瓷挤出设备,制成截面为150mmX150mm,长度不等的催化剂元件,然后组装成为截面约为2m´1m的标准模块。
波纹板式催化剂的制造工艺一般以用玻璃纤维加强的TiO2为基材,将WO3、V2O5等活性成份浸渍到催化剂的表面,以达到提高催化剂活性、降低SO2氧化率的目的。
发展简史催化剂是SCR技术的核心部分,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,研究开发高效率、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,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脱硝工程应用催化剂型式可分为三种:板式、蜂窝式和波纹板式。
scr催化剂主要成分
scr催化剂主要成分SCR脱硝催化剂的主要成分包括钒、钨、钛等。
其中,钒是SCR 催化剂的主要活性成分之一,它可以将氮氧化物转化为无害的氮气和水蒸气。
钨则是用来提高催化剂的抗热性和稳定性,防止催化剂在高温下发生烧结或分解。
而钛则是常用的载体材料,可以提供催化剂所需的孔结构,并增加催化剂的表面积,从而提高反应效率。
此外,还有一些辅助成分如助剂、粘结剂等,用于改善催化剂的性能和寿命。
SCR脱硝催化剂是一种用于减少氮氧化物排放的重要设备,它在各种工业过程中广泛应用。
该催化剂主要由以下几种主要成分构成:活性成分:SCR脱硝催化剂的活性成分是其最重要的组成部分,它负责催化反应并降低氮氧化物的排放。
常见的活性成分包括金属氧化物、碱土金属等。
这些活性物质具有高催化活性和稳定性,能够在高温、高压和高湿度的环境下有效地发挥作用。
载体:SCR脱硝催化剂通常使用载体来支撑活性成分并提供更好的分散性。
常用的载体材料包括氧化铝、硅藻土、活性炭等。
载体的选择对于催化剂的性能至关重要,它可以影响催化剂的稳定性、选择性和寿命等关键参数。
助剂:为了提高SCR脱硝催化剂的性能和使用寿命,常常在催化剂中添加一些助剂。
这些助剂可以改善催化剂的活性、选择性和抗磨损性能。
常见的助剂包括铂、钯、铑等贵金属以及一些有机化合物,如胺类、酚类等。
稳定剂:由于SCR脱硝催化剂在使用过程中可能会受到温度、湿度等环境因素的影响,因此需要添加一些稳定剂来保持催化剂的稳定性。
常用的稳定剂包括聚合物、抗氧化剂等。
稳定剂的选择和使用对于催化剂的性能和使用寿命至关重要。
总之,SCR脱硝催化剂的主要成分包括活性成分、载体、助剂和稳定剂等。
这些成分的组合和相互作用决定了催化剂的性能和使用寿命,因此在设计和制备SCR脱硝催化剂时需要进行精细的控制和优化。
scr脱硝的催化剂机理
scr脱硝的催化剂机理SCR脱硝(Selective Catalytic Reduction)是一种常用的脱硝技术,它通过添加催化剂来促进氮氧化物(NOx)的还原反应,将其转化为无害的氮气和水。
本文将从催化剂机理的角度来探讨SCR脱硝的工作原理和过程。
SCR脱硝的催化剂通常采用金属氧化物,如氧化铁(Fe2O3)或钒酸盐(V2O5)等。
这些催化剂具有较高的活性和选择性,能够在较低的温度下催化NOx的还原反应。
催化剂的选择和设计是SCR脱硝技术的关键。
SCR脱硝的催化剂机理可以分为几个步骤:吸附、还原和解吸。
首先是吸附步骤。
NOx分子在催化剂表面吸附,并与催化剂表面的活性位点发生作用。
在SCR脱硝反应中,NH3(氨)作为还原剂,也会被吸附在催化剂表面。
接下来是还原步骤。
在催化剂表面吸附的NOx和NH3分子发生还原反应,生成氮气(N2)和水(H2O)。
这个还原反应是选择性的,即只有NOx会被还原,其他氧化物不会受到影响。
最后是解吸步骤。
还原反应完成后,产生的氮气和水从催化剂表面解吸,脱离催化剂。
SCR脱硝的催化剂机理涉及一系列的化学反应。
具体来说,还原反应可以分为两个步骤:吸附和反应。
吸附是指NOx和NH3分子在催化剂表面的吸附过程,反应是指吸附的NOx和NH3分子之间发生的还原反应。
在SCR脱硝反应中,催化剂表面的活性位点起到了至关重要的作用。
活性位点是指催化剂表面的特定位置,它具有较高的反应活性。
通过设计和选择催化剂的活性位点,可以提高SCR脱硝的效率和选择性。
温度也是SCR脱硝的一个重要因素。
催化剂的活性和选择性通常随着温度的升高而增加。
因此,在实际应用中,需要根据催化剂的特性和工作条件来选择适当的温度范围,以实现最佳的脱硝效果。
SCR脱硝是一种通过催化剂促进NOx还原反应的脱硝技术。
催化剂的选择和设计是SCR脱硝的关键,催化剂机理涉及吸附、还原和解吸等步骤。
通过探索SCR脱硝的催化剂机理,可以更好地理解其工作原理和过程,为提高脱硝效率和选择性提供指导。
SCR脱硝技术简介38941
SCR 脱硝技术SCR (Selective Catalytic Reduction )即为选择性催化还原技术,近几年来发展较快,在西欧和日本得到了广泛的应用,目前氨催化还原法是应用得最多的技术。
它没有副产物,不形成二次污染,装置结构简单,并且脱除效率高(可达90%以上),运行可靠,便于维护等优点。
选择性是指在催化剂的作用和在氧气存在条件下,NH3优先和NOx 发生还原脱除反应,生成氮气和水,而不和烟气中的氧进行氧化反应,其主要反应式为:O H N O NH NO 22236444+→++O H N O NH NO 222326342+→++在没有催化剂的情况下,上述化学反应只是在很窄的温度范围内(980℃左右)进行,采用催化剂时其反应温度可控制在300-400℃下进行,相当于锅炉省煤器与空气预热器之间的烟气温度,上述反应为放热反应,由于NOx 在烟气中的浓度较低, 故反应引起催化剂温度的升高可以忽略。
下图是SCR 法烟气脱硝工艺流程示意图SCR 脱硝原理SCR 技术脱硝原理为:在催化剂作用下,向温度约280~420 ℃的烟气中喷入氨,将X NO 还原成2N 和O H 2。
SCR脱硝催化剂: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。
催化剂的形式有:波纹板式,蜂窝式,板式SCR脱硝工艺SCR脱硝工艺的原理是在催化剂的作用下,还原剂(液氨)与烟气中的氮氧化物反应生成无害的氮和水,从而去除烟气中的NOx。
选择性是指还原剂NH3和烟气中的NOx发生还原反应,而不与烟气中的氧气发生反应。
scr脱硝催化剂工艺
scr脱硝催化剂工艺SCR脱硝催化剂工艺引言:SCR(Selective Catalytic Reduction)脱硝技术是一种常用的工业氮氧化物(NOx)排放控制技术。
SCR脱硝催化剂工艺是SCR技术的核心部分,通过催化剂的作用将尾气中的氮氧化物转化为无害的氮和水,从而实现对燃煤电厂、燃气发电厂等工业领域的NOx排放进行有效控制。
一、SCR脱硝催化剂工艺的原理SCR脱硝催化剂工艺的原理是利用催化剂对尾气中的氮氧化物进行选择性催化还原反应。
催化剂通常是由钛、钒、钼等过渡金属氧化物组成的,它们具有较高的催化活性和选择性。
在SCR脱硝催化剂中,氨气(NH3)或尿素(CO(NH2)2)作为还原剂,与催化剂表面吸附的氮氧化物发生反应,生成氮和水,完成脱硝过程。
二、SCR脱硝催化剂工艺的工作原理SCR脱硝催化剂工艺主要通过以下几个步骤实现对尾气中氮氧化物的脱除:1. 还原剂喷射:将氨气或尿素溶液喷射到烟道尾气中,使其与氮氧化物发生反应。
还原剂的喷射位置一般选择在锅炉汽包出口处或烟囱的上游位置,以确保尾气中的氮氧化物与还原剂充分接触。
2. 氮氧化物吸附:氮氧化物在催化剂的表面吸附,形成吸附态氮氧化物。
吸附态氮氧化物主要是亚硝酸盐和硝酸盐,它们与还原剂发生反应生成氮和水。
3. 反应生成:吸附态氮氧化物与还原剂发生反应,生成氮和水。
催化剂的作用是降低反应的活化能,提高反应速率,使脱硝反应在较低的温度下进行。
4. 除氨处理:SCR脱硝过程中还原剂中的氨气未完全反应生成氮和水,残留的氨气需要通过除氨装置进行处理,以避免对环境造成污染。
三、SCR脱硝催化剂工艺的优势SCR脱硝催化剂工艺具有以下几个优势:1. 高效脱硝:SCR工艺能够将尾气中的NOx排放降低到较低水平,能够满足严格的排放标准要求。
2. 选择性高:SCR脱硝反应是一种选择性催化还原反应,只对氮氧化物起作用,不对其他组分发生反应,减少了副产物的生成。
3. 适应性强:SCR工艺对尾气温度的适应性较好,可以在较宽的温度范围内进行脱硝反应。
scr脱硝催化剂主要成分
scr脱硝催化剂主要成分
SCR脱硝催化剂是一种重要的氮氧化物减排技术,其主要作用是通过还原性反应将尾气中的氮氧化物转化为无害的氮和水。
而SCR脱硝催化剂的主要成分是什么呢?下面我们来逐步阐述。
首先,SCR脱硝催化剂的主要成分是氨气。
氨气是SCR反应中的还原剂,它与尾气中的NOx发生反应后可以将其还原成氮气和水。
一般情况下,氨气都是通过加入尿素水溶液并在催化剂前方喷入的方式添加到尾气中的。
其次,SCR脱硝催化剂的另一个主要成分是催化剂。
催化剂是SCR反应中发挥关键作用的组成部分。
催化剂的主要功能是在较低的温度下促进氨气与氮氧化物的反应。
催化剂通常由金属氧化物制成,比如钒、铜、钼等,同时也可能添加一些助剂,如钾、铝等,以增强催化剂的反应活性。
最后,SCR脱硝催化剂中还包含一小部分填料。
填料可以起到增加催化剂表面积的作用,从而增强SCR反应过程中的反应效果。
综上所述,SCR脱硝催化剂主要成分为氨气、催化剂和填料。
其中,氨气是SCR反应不可或缺的还原剂;催化剂则可以促进氨气与氮氧化物的反应,从而管中下降SCR反应的温度;填料则可以增加催化剂表面积,从而增强反应效果。
因此,催化剂的选择和填充方式的优化也是SCR脱硝技术中关键的研究方向之一。
脱硝催化剂介绍、安装、更换、运行
运行的注意事项
灰尘在催化剂表面的沉积/凝结 催化剂单元的设计已尽可能的防止飞灰沉积,采取适当的措施(如:密封板、
烟道和反应器的导流板)将确保烟气以最佳方式流过催化剂。在设计中必须防止 死区以及涡流的形成,尽可能的限制飞灰在催化剂上的沉积和对催化剂单元的磨 损。
飞灰在催化剂上的沉积会导致压降增加。因此必须要记录反应器出口和入口 处的压降随时间的变化以准确判断催化剂的堵塞情况。在停运期间,要对SCR反 应器和催化剂进行检查并进行人工清洗(空气吹扫/吸尘)。这是为了清除催化剂 表面上的飞灰。飞灰必须被清除,因灰尘内的成分会随着时间的变化与催化剂活 性物质发生化学反应,导致催化剂活性下降。
SCR催化剂的安装、更换
脱硫专业 2019年5月31日
选择性催化还原 (SCR) 脱硝催化剂主要分为板式催化剂和蜂窝式催化剂, 其主要成分相同,只是基体不同。
SCR工艺原理:
(催化剂) 4 NO + 4 NH3 + O2 6 NO2 + 8 NH3 (催化剂)
4 N2 + 6 H2O 7 N2 + 12 H2O
闲置要求
当SCR反应器在长时期与烟气隔离时,为了使催化剂的性质可以保存到最好, 催化剂应该保持在干净、干燥、无结霜的状态。
清洗
在闲置的初期阶段,SCR反应器和催化剂应需要检查和手工清洗(例如:空 气吹扫/真空吸尘)。这些是用来清除附在催化剂表面上的飞尘。飞尘应当小心清 除,因为在长时期内灰尘组织会可能和催化剂的原料发生化学反应,则可导致催
在高温时被形成的蒸汽损坏。
低于150℃时升温速度不应超过20 ℃/min(反应器出、入口烟气温度差控制)。
大于150℃时升温速度不应超过30 ℃ /min(反应器出、入口烟气温度差控
SCR脱硝:催化剂的分类
催化剂
适用温度℃
特点
贵金属催化剂
180~290
主要为Pa、Pt类贵金属,负载于Al2O3等载体上,制成球状或蜂窝状;对NOx还原能力强,但也易造成NH3氧化;目前主要用于天然气及低温的SCR催化
金属氧化物催化剂
300~430
主要为氧化钛基V2O5-WO3(MnO3)/TiO2系列催化剂,其次为氧化铁基催化剂。氧化铁基催化剂以Fe2O3为基础,添加Cr2O3,Al2O3、SiO2以及微量MgO、TiO2、CaO等组成,活性较氧化钛基催化剂低近40%
沸石催化剂
/
是一种陶瓷基催化剂,由带碱性离子的水和硅酸铝的一种多孔晶体物质制成丸状或蜂窝状,具有较好的热稳定性及高温活性,在德国有应用业绩
活性炭催化剂
100~150
该类催化剂的活性炭与氧接触时具有较高可燃性,不宜广泛使用
目前,火电厂脱硝中应用最多的催化剂是V2O5-WO3(MnO3)/TiO2系列催化剂
波
纹
板
式
由直板和波纹板交替叠加组成,催化剂--------------------------------------------------------------------------
更多详细内容请关注我们的公众号:热能与环境
2.结构形式
蜂
窝
式
催化剂端面为蜂窝状,蜂窝式催化剂元件(陶瓷)通过挤压工具整体成型;目前蜂窝式催化剂在SCR市场占有60%以上的市场份额;有长度易于控制、比表面积大、回收利用率高等优点
板
式
由数十片组成单个单元,再由催化剂单元组成催化剂模块,活性材料与蜂窝状催化剂相似;在催化剂市场占有25%的份额;板式催化剂对高尘环境适应力强,但比表面积小
脱销催化剂
概述泛指应用在电厂SCR(selective catalytic reduction)脱硝系统上的催化剂(Catalyst),在SCR反应中,促使还原剂选择性地与烟气中的氮氧化物在一定温度下发生化学反应的物质。
目前最常用的催化剂为V2O5-WO3(MoO3)/TiO2系列(TiO2作为主要载体、V2O5为主要活性成分)。
组成介绍目前SCR商用催化剂基本都是以TiO2为基材,以V2O5为主要活性成份,以WO3、MoO3为抗氧化、抗毒化辅助成份。
TiO2:二氧化钛,化学式为TiO2,俗称钛白粉,多用于光触媒、化妆品,能靠紫外线消毒及杀菌,现正广泛开发,将来有机会成为新工业。
二氧化钛可由金红石用酸分解提取,或由四氯化钛分解得到。
二氧化钛性质稳定,大量用作油漆中的白色颜料,它具有良好的遮盖能力,和铅白相似,但不像铅白会变黑;它又具有锌白一样的持久性。
二氧化钛还用作搪瓷的消光剂,可以产生一种很光亮的、硬而耐酸的搪瓷釉罩面。
所以二氧化钛可以做颜料,也可以做催化剂V2O5:中文名称:五氧化二钒.中文别名:矾酸酐;钒(酸)酐;五氧化二矾;氧化矾;氧化钒;无水钒酸;五氧化钒;氧化钒(V)外观与性状:橙黄色、砖红色、红棕色结晶粉末或灰黑色片状。
两性氧化物,但以酸性为主。
700℃以上显著挥发。
700~1125℃分解为氧和四氧化二钒,这一特性使它成为许多有机和无机反应的催化剂。
为强氧化剂,易被还原成各种低价氧化物。
微溶于水,易形成稳定的胶体溶液。
极易溶于碱,在弱碱性条件下即可生成钒酸盐(VO3)。
溶于强酸(一般在pH = 2左右起溶)不生成钒酸根离子,而生成同价态的氧基钒离子(VO2)。
为有毒物质,空气中最大允许量少于0.5mg/m。
催化剂型式可分为三种:板式、蜂窝式和波纹板式。
板式催化剂:以不锈钢金属板压成的金属网为基材,将TiO2、V2O5等的混合物黏附在不锈钢网上,经过压制、锻烧后,将催化剂板组装成催化剂模块。
蜂窝式催化剂:一般为均质催化剂。
SCR的脱硝催化剂是什么?
SCR的脱硝催化剂是什么?
脱硝:
1.SCR脱硝技术这些你知道吗?
2.讲透SCR脱硝技术
3.SCR对锅炉产生的影响剖析学习
4.【锅炉学习】SCR为什么对烟温有要求?
脱硝技术
SCR脱硝技术(Selective Catalytic Reduction)即为选择性催化还原技术,也是我公司采取的烟气脱硝技术。
它没有副产物,不形成二次污染,装置结构简单,并且脱除效率高(可达90%以上),运行可靠,便于维护等优点。
选择性是指在催化剂的作用和在氧气存在条件下,NH3优先和NOx发生还原脱除反应,生成氮气和水,而不和烟气中的氧进行氧化反应,其主要反应式为:
4 NO + 4 NH3 + O2=4 N2 + 6 H2O
6 NO2 + 8 NH3=
7 N2 + 12 H2O
我公司脱硝设备部分结构展示如下:
在不添加催化剂的条件下,氨与氮氧化物的化学反应温度为900℃,如果加入氨,部分氨会在高温下分解。
如果加入催化剂,反应温度可以降低到320-400℃。
催化剂一般选用TiO2为基体的V2O5和WoO3 混合物;具体配方根据烟气参数确定。
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scr催化剂类型
scr催化剂类型(原创实用版)目录1.SCR 催化剂的定义和作用2.SCR 催化剂的分类3.SCR 催化剂的性能评估4.SCR 催化剂的发展趋势正文一、SCR 催化剂的定义和作用选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction,简称 SCR)催化剂是一种应用于脱硝技术的催化剂,主要作用是在较低温度下(150-450℃)将氮氧化物(NOx)选择性地还原为氮(N2)和水(H2O),以达到减少氮氧化物排放的目的。
SCR 催化剂通常以金属或金属氧化物为载体,通过特定的活性组分提高其脱硝效果。
二、SCR 催化剂的分类根据活性组分的不同,SCR 催化剂可分为以下几类:1.贵金属类:如铂(Pt)、钯(Pd)和铑(Rh)等,具有较高的催化活性,但价格昂贵,限制了其广泛应用。
2.非贵金属类:如钒(V)、钛(Ti)、钨(W)和铬(Cr)等,价格相对较低,但催化活性较贵金属类低。
3.复合金属类:如钼(Mo)和钨(W)等,具有较高的催化活性和稳定性,但制备工艺较为复杂。
4.氧化物类:如二氧化钛(TiO2)和氧化钨(WO3)等,具有较高的稳定性,但催化活性较低。
三、SCR 催化剂的性能评估SCR 催化剂的性能评估主要从以下几个方面进行:1.催化活性:评价催化剂在特定条件下将氮氧化物转化为氮和水的能力。
通常采用反应器出口氮氧化物浓度和反应器内氮氧化物转化率来衡量。
2.选择性:评价催化剂在特定条件下将氮氧化物选择性地还原为氮和水的能力。
选择性越高,产生的副产物越少,对环境和设备的影响越小。
3.稳定性:评价催化剂在长时间运行过程中保持催化活性的能力。
通常通过高温稳定性、水蒸气稳定性和硫中毒稳定性等指标来评价。
4.耐毒性:评价催化剂在有毒气体存在下保持催化活性的能力。
有毒气体包括一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)等。
四、SCR 催化剂的发展趋势随着环保法规的日益严格,SCR 催化剂在脱硝领域的应用将越来越广泛。
SCR催化剂简介
SCR脱硝系统,主要是在催化剂作用下,还原剂NH3在相对较低的温度下讲NO和NO2还原成,而几乎不发生NH3的氧化反应,从而提高了脱硝效率,减少了NH3的消耗。
SCR系统由氨供应系统、氨气/空气喷射系统、催化反应系统以及吹灰系统等组成,催化反应系统中的催化剂是SCR工艺的核心。
目前商业上应用比较广泛的是运行温度处于320~450 ℃的中温催化剂,该催化剂以TiO2为载体,上面负载钒、钨和钼等主催化剂或助催化剂。
SCR催化剂生产工艺通常将催化剂固定在不锈钢板表面或制成蜂窝陶瓷状,形成了不锈钢波纹板式和蜂窝陶瓷的结构形式。
板式催化剂的生产过程为,将催化剂原料(载体、活性成分与助催化剂)混合后均匀地碾压在不锈钢板上,切割并压制成带有褶皱的单板,煅烧后组装成模块,便于安装和运输。
蜂窝式催化剂的主要生产步骤为,将催化剂原料混合均匀,通过挤出成型设备按所要求的孔径制成蜂窝状长方体,进行干燥和煅烧,再切割成一定长度的蜂窝式催化剂单体,组装成模块。
SCR催化剂重要指标1、温度活性。
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、几何参数○1节距。
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: P=d+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○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。
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。
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。
scr脱硝成分
scr脱硝成分【原创版】目录1.SCR 脱硝技术简介2.SCR 脱硝成分的作用原理3.常见 SCR 脱硝成分及其特点4.选择 SCR 脱硝成分的注意事项5.我国 SCR 脱硝技术发展现状及前景正文【SCR 脱硝技术简介】选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction,简称 SCR)脱硝技术是一种在低温下(150-400℃)将 NOx 还原为 N2 的水煤气变换反应,是当前应用最广泛的一种脱硝技术。
【SCR 脱硝成分的作用原理】SCR 脱硝成分在反应过程中起到催化剂的作用,其主要成分是一些贵金属,如铂、钯、铑等。
这些贵金属在特定的温度和气氛下,能够显著提高 NOx 与还原剂(如 NH3、CO、CH4 等)的反应速率,使反应达到较高的转化率。
【常见 SCR 脱硝成分及其特点】1.铂(Pt):铂是最常用的 SCR 脱硝催化剂,具有活性高、稳定性好、耐中毒性强等优点。
但铂资源稀缺,价格较高,限制了其大规模应用。
2.钯(Pd):钯具有与铂相似的催化性能,但其活性稍低,耐中毒性较差。
优点是资源相对丰富,价格较低,是铂的良好替代品。
3.铑(Rh):铑的催化活性较高,但稳定性和耐中毒性较差,需要与其他金属合金化使用。
【选择 SCR 脱硝成分的注意事项】1.考虑催化剂的活性:选择具有较高活性的催化剂,可以提高脱硝效率,降低运行成本。
2.考虑催化剂的稳定性:选择具有较好稳定性的催化剂,可以延长催化剂的使用寿命,减少更换次数。
3.考虑催化剂的耐中毒性:选择具有较好耐中毒性的催化剂,可以提高系统对污染物的容忍度,保证运行的稳定性。
4.考虑催化剂的价格和资源:在满足脱硝效果的前提下,尽量选择价格较低、资源丰富的催化剂。
【我国 SCR 脱硝技术发展现状及前景】我国 SCR 脱硝技术经过多年的发展,已经取得了显著的成果。
目前,我国已经掌握了 SCR 脱硝技术的核心原理和关键设备制造技术,并在火电、钢铁、水泥等行业广泛应用。
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scr脱硝催化剂介绍[整理版]SCR脱硝催化剂介绍1(催化剂的化学组成商业SCR催化剂活性组分为VO,载体为锐钛矿型的TiO,252WO或MoO作助催剂。
SCR催化剂成分及比例,根据烟气中成分含33量以及脱硝性能保证值的不同而不同。
表2-2列出了典型催化剂的成分及比例。
表2-2 典型催化剂的成分及比例催化剂成分比例(,)TiO 78 2主要原材料 WO 9 3MoO 0.5,1 3活性剂 VO 0,3 25SiO7.5 2AlO1.5 23纤维(机械稳定性)CaO 1NaO,KO 0.1 22活性组分是多元催化剂的主体,是必备的组分,没有它就缺乏所需的催化作用。
助催化剂本身没有活性或活性很小,但却能显著地改善催化剂性能。
研究发现WO与MoO均可提高催化剂的热稳定性,33并能改善VO与TiO之间的电子作用,提高催化剂的活性、选择性252和机械强度。
除此以外,MoO还可以增强催化剂的抗AsO中毒能323力。
载体主要起到支撑、分散、稳定催化活性物质的作用,同时TiO2本身也有微弱的催化能力。
选用锐钛矿型的TiO作为SCR催化剂的2载体,与其他氧化物(如AlO、ZrO)载体相比,TiO抑制SO氧化23222的能力强,能很好的分散表面的钒物种和TiO的半导体本质。
22(对SCR催化剂的要求理想的燃煤烟气脱硝催化剂需要满足以下条件:(1) 活性高为满足国家严格的排放标准,需要达到80%,90%的脱硝率,即要求催化剂有很高的SCR活性;(2) 选择性强还原剂NH主要是被NO氧化成N和HO,而3x22不是被O氧化。
催化剂的高选择性有助于提高还原剂的利用率,降2低运行成本;(3) 机械性能好燃煤电厂大多采用高灰布置方式,SCR催化剂需长期受大气流和粉尘的冲刷磨损,并且安装过程对催化剂的机械强度也有一定的要求;(4) 抗毒性强烟气和飞灰中含有较多的毒物,催化剂需要耐毒物的长期侵蚀,长久保持理想的活性;(5) 其他 SCR催化剂对SO的氧化率低,良好的化学、机械和2热稳定性,较大的比表面积和良好的孔结构,压降低、价格低、寿命长。
此外,还要求SCR催化剂结构简单、占地省、易于拆卸或装填。
3(催化剂类型电厂烟气脱硝催化剂的主要类型有蜂窝式、板式和波纹式,结构如图2-23所示。
蜂窝式催化剂表面积大、活性高、体积小,目前占据了80,的市场份额,平板式催化剂比例其次,波纹板最少。
蜂窝式板式波纹式图2-23 催化剂结构表2-3列出了蜂窝式与板式、波纹式催化剂主要性能对比。
表2-3 不同类型SCR催化剂的性能比较性能参数蜂窝式催化剂板式催化剂波纹式催化剂陶制挤压,成型均波纹状纤维作载金属作为载体,表成型匀,整体均是活性成体,表面涂层为活性面涂层为活性成分分成分表面积小、催化剂表面积介于蜂窝比表面积大、活性体积大;生产简便,式与平板式之间,质高、所需催化剂体积自动化程度高;烟气量轻;生产自动化程小;催化活性物质比特点通过性好,但上下模度高;活性物质比蜂其他类型多50,块间易堵塞;实际活窝式少70,;烟气流70%;催化剂再生后性物质比蜂窝式少动性很敏感;上下模仍保持选择性 50% 块之间易堵塞基材整体挤压不锈钢金属板玻璃纤维板催化剂活中低高性SO氧化率高高低 2压力损失高中低抗中毒性低低高 (As)堵塞可能中低中性模块质量中重轻耐热性中中中高尘及低尘均适高尘及低尘均适主要用于低尘,也适用范围用用用于高尘4(催化剂的失活催化剂的失活可分为物理失活和化学失活。
典型的SCR催化剂化学失活主要是碱金属、碱土金属和As等引起的催化剂中毒,物理失活主要是指高温烧结、磨损和堵塞而引起的催化剂活性破坏。
(1) 催化剂的烧结以钛基催化剂为例,长时间暴露在450?以上的高温环境中,可引起催化剂活性表面的烧结,微晶聚集,导致催化剂颗粒增大、表面积减小,使催化剂活性降低,如图2-24所示。
图2-24 催化剂的烧结在钛基钒类商用催化剂配方中加入钨会最大限度地减少催化剂的烧结,不同钨含量所允许的最高运行温度是不同的,SCR反应器在正常运行温度工作时,烧结现象可以忽略。
因此,SCR反应器的运行温度必须严格遵守厂家的指导要求。
(2) 烟气中飞灰(烟尘) 在所有导致SCR催化剂失活的因素当中,积灰是最复杂、影响最大的一个。
如果催化剂的微孔被烟尘颗粒堵塞,则催化剂表面活性位逐渐丧失,导致催化剂失活。
有分析得出:催化剂表面沉积的飞灰主要是一些粒径小于5μm的颗粒,与烟气中的飞灰相比,硫酸盐化的颗粒数目明显增加,As和Na等元素更容易在小颗粒上富集,进而对催化剂造成严重毒害。
为减少飞灰对催化剂的影响,可采取以下措施:?在SCR工艺中,设置预除尘装置以及在省煤器出口设置大截面灰斗和除灰格栅;?合理吹灰,降低飞灰在催化剂表面的沉积;?合适的烟气均布措施;?选择合适的催化剂类型及性能参数。
如防止蜂窝状催化剂堵塞应选用合适的催化剂节距和蜂窝尺寸;?选择合适的催化剂量,增加催化剂的体积和表面积;?通过适当的制备工艺,增加催化剂表面的光滑度,减缓飞灰在催化剂表面的沉积。
(3) 烟尘中碱金属、碱土金属、As 飞灰中含有一定的碱金属(一般指K、Na),其含量一般比Ca、Mg少得多。
碱金属可以直接与催化剂的活性位反应导致活性位丧失,主要是造成催化剂中V—OH的氢键被替换,催化剂的酸性下降,从而使催化剂失活。
碱金属与活性位的结合程度相对不是很大,但如果在有冷凝水存在的情况下,催化剂的失活性可能会成倍增加,因为这时它们更易于流动并渗入到催化剂材料的内部。
对于蜂窝式催化剂来说,由于碱金属离子的移动性可以被整体式载体材料所稀释,能够将失活速率降低,使用寿命也就更长。
SCR脱硝反应主要发生在催化剂的外表面,因此,催化剂失活的程度取决于可以到达催化剂活性位的飞灰上所含有的碱金属的浓度。
为了避免催化剂的碱金属中毒,催化剂应该尽量避免潮湿环境,并且应使用蜂窝状催化剂以减少碱金属的影响。
对于SCR脱硝系统,如果燃煤中CaO过高,催化剂活性将被削弱。
我国煤中CaO含量相对较高,如电厂广泛使用的神华煤灰分为9%,24%,而灰中CaO含量质量分数为13%,30%。
一般认为,CaO的碱性使催化剂酸性下降,但并不会造成催化剂活性的大幅下降。
催化剂性能下降的主要原因是飞灰中的CaO与SO反应,在催化剂表3面形成一层CaSO,并覆盖住催化剂的活性位,阻止反应物扩散进入4催化剂进行脱硝反应。
相对于板式催化剂来讲,蜂窝式催化剂受CaO的影响较小,抗CaO中毒能力更强。
砷是大多数煤种中都存在的成分,SCR催化剂的砷中毒是由气态砷的化合物不断积聚,堵塞进入催化剂活性位的通道造成的。
烟气中气态砷的主要形态为AsO,主要沉积并堵塞催化剂的中孔,即孔径23在0.1μm到1μm之间的孔。
无论是应用哪一种炉型,催化剂都会出现明显的砷中毒现象。
当烟气中存在大量的CaO时,AsO会和CaO23及烟气中的O发生反应,生成Ca(AsO),Ca(AsO)是一种热稳定2342342性非常高的化合物,并且不会导致催化剂失活,所以当CaO和AsO23同时存在时,两种物质对于催化剂的影响会被大大削弱,但通常情况下,燃煤锅炉排放的AsO浓度会远远高于CaO。
通过改变催化剂的23微孔结构和微孔分布可以有效地预防砷中毒,这一措施已经被许多催化剂生产商采用。
(4) 烟气中SO 燃烧过程中将产生SO。
在催化剂中增加氧化33钒的比例可以提高催化剂的脱硝活性,但同时也增加了SO向SO23的转化量,从而增加了烟气中SO的浓度。
温度对SO向SO的转化323有很大的作用,即使在低氧化钒含量甚至无氧化钒含量的催化剂中,仍然有部分SO转化成SO。
23温度较低时,烟气中SO与NH反应产生硫酸铵和硫酸氢铵。
33硫酸铵和硫酸氢铵是细小的黏性颗粒,硫酸铵为白色固体;硫酸氢铵在160,220?时为黏性固体,在烟气温度过低时,易凝结吸附在催化剂表面和空气预热器上,继而沉积造成催化剂的堵塞,使催化剂失活。
另外,硫酸氢铵具有腐蚀性,会造成空气预热器的腐蚀。
防止铵盐沉积采取的措施有:?设计合理的催化剂配方,降低SO的转化率;?减少氨气的逃逸量。
如选择合适的NH/NO摩尔比、23x合适的催化剂体积,以及合理的系统设计,特别是混合装置的设计,使催化剂表面烟气浓度达到均匀分布;?在低负荷情况下,当温度达不到要求时停止喷氨。
铵盐的沉积只有在锅炉低负荷运行,温度低于铵盐的凝结温度时才有可能发生。
铵盐沉积引起的催化剂堵塞,可以通过加热的方式分解硫酸铵,恢复催化剂的部分活性,但长期低于允许温度会使催化剂活性发生不可逆的变化。
对空气预热器进行冲洗可以清除铵盐沉积。
(5) 催化剂的磨损磨损主要是由飞灰对催化剂表面的冲击引起的。
催化剂的磨损是气速、飞灰特性、冲击角度及催化剂特性的函数,因此高的烟气流速和颗粒物浓度会加速这种磨损。
除了高温烟气的冲刷,SCR系统中吹灰器的运行也会产生明显的磨损现象。
另外,对于蜂窝状催化剂而言,出现磨损的孔道在流经烟气时,流动阻力和压降都会减小,相比之下会有更多的烟气流过,从而进一步加剧这种磨损效果,而那些表面和边缘经过处理的催化剂,抗磨损的能力会高些。
防止催化剂磨损采取的措施有:合理设计催化剂;选用合适的烟气速度;应尽可能地除去烟气中磨损性较强的大颗粒飞灰。
在催化剂设计方面主要采取的措施有:?顶端硬化。
增加蜂窝式催化剂端部的硬度,以抵御迎灰面的磨损。
对于平板式催化剂,因其支撑架为金属网,端部被磨损后,其金属基材暴露在迎风面,可阻止烟气的进一步磨损,一般认为板式催化剂的抗磨损性能较好。
?增厚。
增加整体催化剂的壁厚,提高磨损裕量,以延长催化剂的机械寿命。
此举还有利于催化剂的清洗和再生。
?使用均质催化剂结构因为在高灰下,催化剂的迎灰面以及内壁都会发生一定程度的磨蚀,表面涂层的催化剂在表面发生磨损后,催化剂的活性会大幅度地降低。
烧结、磨损和积灰现象都会引发催化剂的失活,其中积灰对于催化剂的影响是最严重的。
5(失活催化剂回收处理的措施失活催化剂的处理一般有垃圾掩埋或者是再生循环利用。
取决于失活催化剂的寿命与使用情况,同时综合考虑处理方式的经济成本。
催化剂堵塞后,采取适当措施可以使活性得到部分恢复;催化剂产生中毒或烧结后,活性失效,无法再生,一般由催化剂供货商回收,对催化剂的基材处理后再次利用制作新的催化剂。
催化剂回收处理流程为:分解催化剂模块?拆分?模块框金属材料?废料?失效催化剂?粉碎?工艺处理?回收利用。