脱硝催化剂在行业中的应用

脱硝催化剂在行业中的应用

选择性催化还原（SCR）脱硝工艺是一种以液氨、尿素或者氨水作为还原剂通过催化剂催化将烟气中的NO X分解成无害的N2和H2O的脱硝方法，催化剂作为脱硝工艺的核心部分，其性能将直接关系到整个SCR系统脱硝效果，催化剂的使用条件和范围也有一定的限制。

1. 脱硝温度

催化剂的常规使用温度为320~420o C，温度过高会改变催化剂内部结构，造成催化剂烧结，可以保证催化剂在不超过420o C条件下长期运行，能承受450o C条件下运行每次不超过5h，一年不超过三次。

脱硝温度过低会产生硫酸氢氨（具有很强粘性的一种物质），吸附在催化剂表面，造成催化剂堵塞和中毒现象。所以催化剂的最低运行温度和烟气中SO2的浓度（或者煤质中收到基硫的含量）有很大影响，其关系参考如下：

2、烟尘浓度

烟气中的烟尘浓度的大小直接影响催化剂的形式和型号，选取不当可能会造成催化剂堵塞或者增加成本。一般来说，烟尘浓度越大，催化剂的孔数越小，孔径越大，从而催化剂体积量就越小，有利于节约成本，烟尘浓度和催化剂型号关系参考下表：

3、碱金属（Na2O、K2O）、碱土金属（CaO）、砷元素（As2O3）等元素

烟气和飞灰中的K、Na、Ca、Mg等碱/碱土金属及其化合物，P、Pb等元素会和催化剂表面的活性中心发生不可逆反应，从而导致催化剂活性中心的丧失，使催化剂活性降低。砷（As）中毒。As2O3扩散进入催化剂表面及堆积在催化剂的微孔中，减小了催化剂的比表面积，与催化剂的活性中心发生不可逆反应，引起催化剂活性降低。飞灰中CaO和SO3反应，吸附在催化剂表面，并形成CaSO4，会阻塞催化剂的微孔，减小了催化剂的比表面积，抑制了反应物向催化剂表面的扩散，从而影响催化剂的活性。

针对于以上物质造成的催化剂中毒均是不可逆的，催化剂设计时需要做如下考虑：处理办法：1、在脱硝催化剂组分中添加一定量的MoO3，易中毒元素优先与MoO3发生反应，从而提高了催化剂的抗中毒能力；2、在催化剂选型设计时，根据灰分的成分和浓度，选择合理的Ko/K，保证运行24000h后，满足设计所需要的K值。3、一定程度上难以避免的催化剂中毒，可以在选型设计时通过增加催化剂体积量来抵消催化剂的失活量，从而保证了催化剂的化学寿命。而其中硫酸氢铵等有害物质造成的催化剂中毒，只要在合理的温度范围内和投氨量运行是完全可以避免的。

例如：玻璃窑炉烟尘成分中Na2O成分偏高、准东煤燃料时CaO含量偏高均需要采取一定的措施。

目前，我公司的催化剂业绩主要有以下几种行业：

一、火电锅炉烟气脱硝催化剂应用

作为脱硝催化剂的应用主要行业，火电燃煤锅炉对催化剂的适应性是比较强的，一般的火电行业锅炉催化剂均适应。做脱硝方案设计需要考虑温度、烟尘浓度、SO2浓度、碱金属和氧化钙等因素对催化剂的影响。

目前我公司火电行业催化剂运行项目300有余，部分业绩如下：具体见营销内勤整理的

业绩表

二、玻璃窑炉烟气脱硝催化剂应用

玻璃窑炉产生的烟气除了满足火电行业烟气的要求外，本省还具有特殊的特点：

（1）烟气量较小，但NO X浓度很高，一般在3000~4000mg/Nm3，最高能达到6000 mg/Nm3，排放要求在400 mg/Nm3（一般设计300 mg/Nm3）；

（2）烟气中烟尘浓度较低（一般SCR工艺前有电除尘工艺），不超过50mg/Nm3，受工艺的影响，烟尘具有一定的黏性，且烟尘中Na2O成分比较高（40~50%左右）；

（3）脱硝烟气温度偏低，在300~380 o C区域较多。

从以上特点可以看出，玻璃窑炉脱硝比火电行业脱硝难得多，对催化剂的要求和性能更需要严格。

真对于玻璃窑炉烟气脱硝催化剂设计一般遵循以下几点：

（1）虽然烟尘浓度很低但很粘，催化剂很少选用22孔催化剂，优先考虑20孔和18孔。玻璃窑脱硝堵孔是常规现象，即使是天然气窑炉，有可能因为其产品的原因造成粉尘很黏。

（2）因为Na2O的原因，催化剂的中毒较快，催化剂设计时裕量较大，体积也较高。而化学寿命一般只能保证16000h（即2年），而非3年。

（3）NO X浓度初始较高，需要脱除的NO X量也高，所以催化剂设计时成分和体积量也有别于火电行业脱硝。

（4）使用煤、天然气、水煤气和自制煤气等的燃料催化剂可以正常运行，像石油焦、重油等具有黏性的油类燃料具有较大风险。

三、碳素行业煅烧炉烟气脱硝催化剂应用

碳素行业煅烧炉烟气主要特点是原始燃料为石油焦，煅烧后产生的烟气可能会含有少量石油焦，因此催化剂设计时需要石油焦对催化剂的影响。

碳素类废气中二氧化硫含量极高，超过6000mg/Nm3，目前，催化剂主要采用20孔催化剂。中温抗硫催化剂，温度330℃以上

业绩如下：