1、概(gai)述

煙(yan)氣脫硝是(shi)目前世界上普遍(bian)采(cai)用的(de)減少NOX排放的(de)主要方法(fa)，也是(shi)我國大氣污染治理(li)的(de)重(zhong)要領域。其中SCR技(ji)術因其技(ji)術成熟、脫硝效率高、幾乎無二次污染的(de)特(te)點，占據了工(gong)業(ye)煙(yan)氣脫硝領域的(de)主導地位，在(zai)火力發電領域的(de)市場占有率高達95%以上。

在SCR技(ji)(ji)術中(zhong)，催(cui)化(hua)劑(ji)的(de)(de)投(tou)資占整(zheng)個系統投(tou)資很大的(de)(de)比(bi)例，且(qie)催(cui)化(hua)劑(ji)壽命一般在2-3年左(zuo)右，更換頻率較高(gao)，因此，選(xuan)擇合適的(de)(de)催(cui)化(hua)劑(ji)是SCR技(ji)(ji)術成(cheng)功的(de)(de)關鍵所在。

2、SCR催化劑的(de)分(fen)類

SCR催(cui)(cui)化劑按照(zhao)組(zu)成可以(yi)(yi)大致分(fen)為三種類型(xing)：貴金(jin)屬型(xing)、金(jin)屬氧化物(wu)型(xing)和(he)離子(zi)交換(huan)的(de)(de)沸石分(fen)子(zi)篩型(xing)；按照(zhao)催(cui)(cui)化劑的(de)(de)反應溫(wen)(wen)度(du)可以(yi)(yi)分(fen)為高溫(wen)(wen)型(xing)、中溫(wen)(wen)型(xing)和(he)低溫(wen)(wen)型(xing)，一般高溫(wen)(wen)大于(yu)400℃，中溫(wen)(wen)300-400℃，低溫(wen)(wen)小(xiao)于(yu)300℃；按照(zhao)外觀形式可以(yi)(yi)分(fen)為蜂窩式、板(ban)式、波紋板(ban)式和(he)脫硝濾袋。

2.1常規(gui)催化劑

目前工業(ye)上常用(yong)的(de)催化劑包括蜂窩式(shi)、板式(shi)、波(bo)紋板式(shi)。

板(ban)式(shi)催(cui)化劑以(yi)不銹(xiu)鋼(gang)金(jin)屬板(ban)壓成(cheng)的金(jin)屬網為(wei)基材，將(jiang)TiO2、V2O5等的混合物黏(nian)附在不銹(xiu)鋼(gang)網上，經(jing)過壓制、鍛(duan)燒后，將(jiang)催(cui)化劑板(ban)組裝(zhuang)成(cheng)催(cui)化劑模塊。

蜂窩(wo)式催(cui)化劑(ji)(ji)一般為均質催(cui)化劑(ji)(ji)。將TiO2、V2O5、WO3等(deng)混合(he)物(wu)通過(guo)一種陶瓷擠出設備，制成截(jie)面為150mm*150mm，長度(du)不等(deng)的催(cui)化劑(ji)(ji)元(yuan)件，然后組裝成為截(jie)面約為2m*1m的標準模(mo)塊(kuai)。

波紋板(ban)式催化劑的(de)制造工藝一般以用玻(bo)璃纖維加(jia)強的(de)TiO2為基材，將WO3、V2O5等活性(xing)成份浸(jin)漬(zi)到(dao)催化劑的(de)表面，以達到(dao)提高催化劑活性(xing)、降低SO2氧化率(lv)的(de)目的(de)。

目前蜂窩式催(cui)化劑占據了市場70%份(fen)額(e)。

2.2脫硝濾袋

DeNOx脫硝濾(lv)(lv)袋(dai)是戈爾專利濾(lv)(lv)袋(dai)脫硝催化(hua)系技術，采(cai)用(yong)高效脫硝及脫二噁英催化(hua)劑活性組分與PTFE材料骨架復合，將用(yong)于脫除(chu)(chu)顆粒物的(de)表(biao)面過濾(lv)(lv)技術與用(yong)于去(qu)除(chu)(chu)NOx和NH3減排(pai)的(de)低溫SCR催化(hua)技術結合在一(yi)起，除(chu)(chu)實(shi)現(xian)粉塵(chen)近(jin)“零”排(pai)放(fang)外，濾(lv)(lv)袋(dai)所(suo)含催化(hua)劑與煙氣中NOx發生還原(yuan)反應，生成無污染(ran)的(de)N-2，H2O，NOx去(qu)除(chu)(chu)效率可以達到95%以上。

采用高精度戈爾(er)濾膜(mo)(mo)切實保(bao)障了細小顆粒物無法通(tong)過濾膜(mo)(mo)，對(dui)催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)完美保(bao)護，避免催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)磨蝕及(ji)中毒，因此使用壽命(ming)更(geng)長，可達(da)5年以上(shang)；同時，PTFE材(cai)料作為催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)的骨(gu)架(jia)，不需要再使用釩鈦(tai)作為骨(gu)架(jia)材(cai)料，濾袋可以復合上(shang)更(geng)多(duo)的催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)有(you)效(xiao)成分，低溫(wen)下具備更(geng)高的活(huo)性及(ji)脫(tuo)硝脫(tuo)二惡英效(xiao)率。

3、SCR催化劑的組成

催(cui)(cui)化劑(ji)一(yi)般由TiO2、V2O5、WO3、MOO3等氧化物組成。催(cui)(cui)化劑(ji)材料在功能上(shang)劃(hua)分(fen)，可(ke)分(fen)為活性成分(fen)、載(zai)(zai)體和輔助材料三部(bu)分(fen)。目前工程中應(ying)用(yong)(yong)(yong)最多的(de)(de)(de)(de)(de)SCR催(cui)(cui)化劑(ji)是氧化鈦基催(cui)(cui)化劑(ji)，載(zai)(zai)體用(yong)(yong)(yong)TiO2、Al2O3、Fe2O3、及SiO2等，其中TiO2具有(you)較高的(de)(de)(de)(de)(de)活性和抗SO2性能，是最合適(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)脫硝催(cui)(cui)化劑(ji)載(zai)(zai)體；V2O5是最主要的(de)(de)(de)(de)(de)活性成分(fen)，具有(you)較高的(de)(de)(de)(de)(de)脫硝效(xiao)率，但同(tong)時也促進SO2向SO3轉化；而(er)另(ling)一(yi)種(zhong)活性材料WO3的(de)(de)(de)(de)(de)添加，有(you)助于抑制SO2的(de)(de)(de)(de)(de)轉化，其他的(de)(de)(de)(de)(de)活性材料還(huan)有(you)MO、Cr等，他們可(ke)以起到助催(cui)(cui)化劑(ji)及穩定劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong)(yong)。

下表(biao)為兩種常用的催化劑(ji)組(zu)分表(biao)（%）。

4、催(cui)化劑的設計(ji)(ji)、選型(xing)、計(ji)(ji)算

4.1 SCR催化劑的選擇(ze)原則

催化劑的選擇(ze)應煙氣的具體工(gong)況(kuang)、飛(fei)灰特(te)性、反應器(qi)形(xing)狀、脫硝效(xiao)率、NH3逃逸率、SO2轉化率、系統壓降、使用壽(shou)命及業主要求等條件來(lai)綜合考慮。

4.2飛灰特性的影響

4.3氨逃逸的影(ying)響

由(you)于(yu)脫(tuo)硝反應過程中(zhong)會產生(sheng)一(yi)定量的氨(an)逃逸，實際生(sheng)產運行中(zhong)，脫(tuo)硝煙氣中(zhong)部分SO2在(zai)催化(hua)劑(ji)的作用下轉化(hua)為SO3，SO3和氨(an)發生(sheng)反應生(sheng)成(NH4)2SO4和NH4HSO4。NH4HSO4是一(yi)種易冷(leng)凝沉積(ji)在(zai)空器(qi)(qi)換(huan)熱元件表面的高粘(zhan)性液(ye)態物質，極易粘(zhan)附煙氣中(zhong)的飛(fei)灰顆粒，堵塞換(huan)熱元件通道，增(zeng)加空預器(qi)(qi)阻力并影響換(huan)熱效果。

4.4煙氣溫度的(de)影響

4.5蜂(feng)窩式催化劑尺寸選型

4.5.1、催化劑尺寸數據

（1）比(bi)表(biao)面積(ji)計算(suan)時，不(bu)計算(suan)催化劑外(wai)側四(si)周(zhou)及兩端面的面積(ji)。外(wai)側四(si)周(zhou)在(zai)模塊(kuai)箱(xiang)中被硅酸鋁纖維(wei)板覆蓋，不(bu)與(yu)煙(yan)氣接觸，幾(ji)乎不(bu)參與(yu)催化作用，僅抗耐(nai)磨。

（2）結合(he)煙(yan)氣(qi)在(zai)催(cui)化(hua)劑孔(kong)的停(ting)留時間、煙(yan)塵沉降(jiang)、SCR投資成(cheng)本(ben)等因素，催(cui)化(hua)劑孔(kong)內(nei)(nei)煙(yan)氣(qi)流速(su)一般(ban)控(kong)制在(zai)6-7m/s范圍內(nei)(nei)。由此可以(yi)計算(suan)單層催(cui)化(hua)劑模塊(kuai)數量的最(zui)大值和最(zui)小值。

4.5.2、催化(hua)劑孔數確定

4.6催化劑體積計算

山東新澤儀器(qi)有(you)(you)限公(gong)司的(de)煙氣(qi)(qi)在線(xian)監測(ce)(ce)(ce)系(xi)統，所有(you)(you)探(tan)頭、采(cai)樣(yang)系(xi)統部件都采(cai)用耐腐蝕材料(liao)，其中，探(tan)頭材質(zhi)為特(te)種(zhong)耐酸不銹鋼(316L) 、過(guo)(guo)濾器(qi)材質(zhi)為陶瓷(ci)、采(cai)樣(yang)伴(ban)熱(re)管(guan)(guan)線(xian)為特(te)別定制的(de)Φ8聚四(si)氟乙烯伴(ban)熱(re)管(guan)(guan)。取樣(yang)探(tan)頭通(tong)過(guo)(guo)加熱(re)器(qi)加熱(re)到120℃～150℃，防止樣(yang)氣(qi)(qi)在經過(guo)(guo)取樣(yang)探(tan)頭后，產生冷(leng)凝水。來(lai)自采(cai)樣(yang)探(tan)頭的(de)樣(yang)氣(qi)(qi)經高溫伴(ban)熱(re)管(guan)(guan)線(xian)，通(tong)過(guo)(guo)三(san)級(ji)過(guo)(guo)濾器(qi)除塵，經過(guo)(guo)兩(liang)級(ji)冷(leng)凝系(xi)統除水后直接進入分析儀內測(ce)(ce)(ce)量。保證氣(qi)(qi)體測(ce)(ce)(ce)量的(de)精準性，設備(bei)的(de)耐用性！