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脱硝催化剂的影响因素和选型浅析(四)

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今天讲高温工况下脱硝催化剂相关选择因素。

脱硝催化剂

高温工况

SCR催化剂适用的温度一般为320~420℃,但是即便在此温度范围内的高温段,仍然需要较多的催化剂用量才能达到基本的脱硝性能。

一般来说,烟气温度在350℃以下时,催化剂的设计用量几乎不因温度发生变化,催化剂用量主要取决于SCR系统入口NOX浓度、烟气流量、要求的脱硝效率等参数。当烟气温度超过350℃时,随着温度的增加,催化剂设计用量随温度的变化呈线性递增,特别是温度超过400℃时,体积比350℃时增加了近15%。

高温是导致催化剂烧结的最大因素,而烧结会使催化剂的比表面积减少,从而使脱硝活性下降。如图1曲线b所示,随着温度的增加,催化剂的失活速度明显加快。催化剂主要成分中,V2O5的活性最高,但其抗高温烧结的能力最低。

WO3或MoO3活性相对较低,但是具有优异的抗中毒和抗烧结能力,所以优化配方时要减少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剂对高温的耐受性。但配方的改变,降低了催化剂的活性,要满足相同的性能要求,就要采用较多的体积。

另一方面,在高温中催化剂失活加快,还必须留有较充足的催化剂储备体积。这两个因素共同作用,导致高温项目的催化剂用量一般都较多。需要强调的是,虽然通过配方优化,可以在一定程度上提高SCR催化剂在高温段的抗烧结能力,但是由于SCR催化剂本身的化学物理性能局限,其在高温烟气中的失活仍不可避免。

对于高温工况,首先应考虑通过设备改造来调节烟气温度,设法使温度降低。如果无法进行设备改造,应考虑适当降低对催化剂的化学寿命要求。因为在高温项目中,预留了一定量的催化剂储备体积,这部分催化剂在初始的

16000小时并没有发挥出所有的活性,但是过早置于烟气中却已经遭受高温烟气对其的损害,造成一定程度的失活和化学寿命的损耗。这时,可以考虑初期化学寿命为16000小时,待16000小时终结时,只需添加不多的附加层用量,即可满足剩余8000小时的运行。

另一方面,应选择活性组分均匀分布的均质催化剂,因为这类催化剂在生产时,其活性组分溶液都经过老化处理,老化处理可在一定程度上拓宽催化剂反应温度窗口。



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