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按用途催化剂分为燃煤型和燃油、燃气型。燃煤和燃油、燃气型催化剂的主要区别是蜂窝内孔尺寸,一般燃煤>5mm,燃油、燃气<4mm。在目前各种脱硝技术中,选择性催化还原脱硝( SCR)是应用较多、效率高(脱氮效率80-90%,甚至可高达95%!),而且是较成熟的技术之一, 其工艺设备紧凑,运行可靠;选择性催化还原法脱硝技术是指还原剂(NH3或者尿素)在SCR催化剂作用下,选择性地与NOx反应生成N2和H2O;还原后的氮气放入空气中,**次污染。
SCR脱硝催化剂是在选择性催化还原(SCR)脱硝技术基础上发展起来的,是SCR系统中不可或缺又及其重要的组成部分,广泛应用于燃煤电站的SCR系统中,是系统中的主要设备。在性能上,催化剂是脱硝项目成败的关键,其组成部分、结构、寿命及其相关参数直接影响SCR系统的脱硝效率及运行状况。
目前市场上的SCR催化剂有三种
1)、蜂窝式催化剂
系统:陶制均匀,整体充满活性,成分以金属为载体,表面涂层为活性成分
特点:表面积大,活性高,焦化窑炉催化剂,催化体积小;催化活性物质比其他类型多50%-70%,催化再生仍保持选择性
实用范围:高尘、低尘均适用
市场范围:目前占据了70%的市场份额
2)、板式催化剂
系统:陶制均匀,整体充满活性,成分以金属为载体,表面涂层为活性成分
特点:表面积介于蜂窝式与板式之间,重量轻;活性物质比蜂窝式少70%上下,子模块之间易堵塞。
实用范围:高尘、低尘均适用
市场范围:市场份额低
3)、波纹板式催化剂
系统:波纹状纤维做载体,表面涂层为活性成分
特点:表面积小,催化剂体积大实际活性物质比蜂窝式少50%;烟气通过性好,但上下模块间易堵塞。
实用范围:主要用于低尘
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**技术、技术转让、生产许可过程中的知识产权保护工作。较初的催化剂是Pt-Rh和Pt等金属类催化剂,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,催化剂活性,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,催化剂价格,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脱硝工程应用的主流催化剂产品。