SCR脱硝催化剂因其较高的脱硝效率和较好的催化选择性以及优良的抗中毒能力成为各科研机构的研究热点。为适应复杂的排气环境,满足脱硝设计要求,低温脱硝催化剂应具备以下性能:
SCR脱硝催化剂
(1)较高的脱硝效率
在SCR系统中,气体以较高的速度流经催化剂表面,燃煤电厂SCR系统中空速约为4000 h-1,柴油机SCR系统中空速约为20000 h-1,催化剂与烟气中的NOx接触时间较短,为达到烟气排放标准,催化剂必须具有较高的脱硝效率。
(2)良好的催化选择性
在SCR系统中,烟气由多种气体成分混合组成,燃煤电厂烟气与柴油机尾气中均含有大量的CO2、H2O、O2、N2、SO2和CO在气体与催化剂接触的有限时间内,为避免副反应发生,提高主反应速率,催化剂必须具有良好的催化选择性。
(3)较好的NOx浓度适应性
在SCR系统中,NOx浓度因系统运行工况的不同而复杂多变,燃煤电厂烟气因釆用煤质不同,浓度变化可以达到300-2000ppm,柴油机尾气因釆用柴油品质及负载不同,浓度变化可以达到50-3000 ppm,为保证在较大NOx浓度变化范围内达到排放标准,催化剂必须具有较好的NOx浓度适应性。
(4)低温脱硝温度窗口
在SCR系统中,高温SCR脱硝催化剂活性温度一般高于320℃,然而,燃煤电厂烟气温度一般位150-320℃,如果使用高温SCR脱硝催化剂就需要对烟气进行再加热,为了降低脱硝温度、降低原有锅炉烟气工程改造难度和成本,需要开发低温SCR脱硝催化剂,以满足低温脱硝性能要求。
(5)抗中毒能力
在SCR系统中,复杂的烟气成分会导致催化剂中毒,烟气中的碱金属会破坏催化剂表面的活性酸位,导致催化剂中毒,脱硝效率下降。烟气中的SO2经氧化变为SO3与烟气中的H2O或碱金属化合形成硫酸盐,破坏催化剂表面酸碱性,也会导致催化剂中毒,脱硝效率下降,因此,为使催化剂在实际运行中保持较高的脱硝效率与较长的使用寿命,催化剂必须具有良好的抗中毒能力。催化剂的研究方向,主要围绕着进行选择性催化还原这一主要的用途展开的。
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