今天講高溫工況下脫硝催化劑相關(guān)選擇因素。

脫硝催化劑

高溫工況

SCR催化劑適用的溫度一般為320～420℃,但是即便在此溫度范圍內(nèi)的高溫段,仍然需要較多的催化劑用量才能達(dá)到基本的脫硝性能。

一般來說,煙氣溫度在350℃以下時(shí),催化劑的設(shè)計(jì)用量幾乎不因溫度發(fā)生變化,催化劑用量主要取決于SCR系統(tǒng)入口NOX濃度、煙氣流量、要求的脫硝效率等參數(shù)。當(dāng)煙氣溫度超過350℃時(shí),隨著溫度的增加,催化劑設(shè)計(jì)用量隨溫度的變化呈線性遞增,特別是溫度超過400℃時(shí),體積比350℃時(shí)增加了近15%。

高溫是導(dǎo)致催化劑燒結(jié)的最大因素,而燒結(jié)會(huì)使催化劑的比表面積減少,從而使脫硝活性下降。如圖1曲線b所示,隨著溫度的增加,催化劑的失活速度明顯加快。催化劑主要成分中,V2O5的活性最高,但其抗高溫?zé)Y(jié)的能力最低。

WO3或MoO3活性相對(duì)較低,但是具有優(yōu)異的抗中毒和抗燒結(jié)能力,所以優(yōu)化配方時(shí)要減少V2O5的含量,增加WO3或MoO3的含量,能在一定程度上有效提高催化劑對(duì)高溫的耐受性。但配方的改變,降低了催化劑的活性,要滿足相同的性能要求,就要采用較多的體積。

另一方面,在高溫中催化劑失活加快,還必須留有較充足的催化劑儲(chǔ)備體積。這兩個(gè)因素共同作用,導(dǎo)致高溫項(xiàng)目的催化劑用量一般都較多。需要強(qiáng)調(diào)的是,雖然通過配方優(yōu)化,可以在一定程度上提高SCR催化劑在高溫段的抗燒結(jié)能力,但是由于SCR催化劑本身的化學(xué)物理性能局限,其在高溫?zé)煔庵械氖Щ钊圆豢杀苊狻?/p>

對(duì)于高溫工況,首先應(yīng)考慮通過設(shè)備改造來調(diào)節(jié)煙氣溫度,設(shè)法使溫度降低。如果無法進(jìn)行設(shè)備改造,應(yīng)考慮適當(dāng)降低對(duì)催化劑的化學(xué)壽命要求。因?yàn)樵诟邷仨?xiàng)目中,預(yù)留了一定量的催化劑儲(chǔ)備體積,這部分催化劑在初始的

16000小時(shí)并沒有發(fā)揮出所有的活性,但是過早置于煙氣中卻已經(jīng)遭受高溫?zé)煔鈱?duì)其的損害,造成一定程度的失活和化學(xué)壽命的損耗。這時(shí),可以考慮初期化學(xué)壽命為16000小時(shí),待16000小時(shí)終結(jié)時(shí),只需添加不多的附加層用量,即可滿足剩余8000小時(shí)的運(yùn)行。

另一方面,應(yīng)選擇活性組分均勻分布的均質(zhì)催化劑,因?yàn)檫@類催化劑在生產(chǎn)時(shí),其活性組分溶液都經(jīng)過老化處理,老化處理可在一定程度上拓寬催化劑反應(yīng)溫度窗口。