蜂窝式SCR催化剂烟气脱硝试验研究

用模具挤出的方法制备了蜂窝式0.98%V2O5-9 65%WO3/TiO2的SCR脱硝催化剂,采用BET、XRD、SEM、XRF等方法对微观结构进行考察.在SCR脱硝试验装置上测试各种条件下催化剂的性能,并与结构类似的商业催化剂进行对比.通过试验发现,在空速比(SV)为4 000 h-1、NH3/NO=0.9～1.0、300～400 ℃范围内,自制催化剂的NO脱除率、SO2氧化率、N2O生成率和氨逃逸量,与商业催化剂相比性能接近,基本达到商业应用的要求.在水蒸气含量超过5%时对NO脱除率影响不大,因此催化剂适用于实际烟气.试验中未观察到SO2对NO脱除的促进作用.自制催化剂结构强度低于商业催化剂,有待进一步改进.     

准东煤飞灰对SCR催化剂活性影响的实验研究

锅炉燃用准东煤时,SCR催化剂在长时间运行后容易出现堵塞、磨损和破碎等问题。利用商用的蜂窝状催化剂(V_2O_5-WO_3/TiO_2),通过搭建的携带流积灰和磨蚀系统,模拟了SCR催化剂的实际运行工况,结合催化剂活性测试系统和机械强度、SEM、EDX、XRF等测量手段,分析了致使SCR催化剂失活的主要因素。结果表明:催化剂的机械强度会因磨损而降低,且质量损失速率随磨蚀时间增加而减少。而积灰时间增加时,脱硝效率会随之降低,且变化趋势与烟气流速和积灰浓度有关。     

铁矿石SCR低温脱硝催化剂的改性研究

将稀土元素Ce掺杂进菱铁矿制备改性催化剂,采用该催化剂进行烟气SCR低温脱硝反应,研究其催化活性,并利用X-荧光分析法(XRF)、比表面积分析法(BET)、X-射线衍射法(XRD)、NH_3-程序升温脱附法(NH_3-TPD)等对改性前后的菱铁矿催化剂进行表征分析.结果表明:改性后菱铁矿催化剂的催化活性有显著提高,抗硫性和持久性也有较大提高;菱铁矿掺杂Ce后,原菱铁矿中Fe、Mn等元素与Ce元素相互作用,致使比表面积增大,晶型结构得到改善,表面酸性有所提高,从而大大提高了催化活性.     

SCR脱硝催化剂磨损关键因素分析

采用CFD数值模拟软件,对内蒙古某电厂600 MW机组脱硝反应器流场进行数值模拟。通过热态流场测试数据对模拟结果进行验证,并基于Tabakoff磨损理论,研究烟气速度分布对SCR脱硝催化剂磨损情况的影响。结果表明,通过烟气流场的数值计算并结合磨损理论,判断反应器内催化剂磨损的分布情况效果明显。催化剂磨损速率与烟气流速、速度攻击角大小均存在一定关系,当攻击角处于30°～60°,磨损效果最为明显。当烟气流速绝对值保持不变时,其水平方向分量与数值方向分量越接近磨损效果越明显,可通过烟气流速水平方向分量大小直观判断各区域磨损情况。     

SCR脱硝催化剂国内专利技术进展

脱除锅炉或FCC再生烟气中的NOx是保护环境、改善空气质量的重要途径。SCR脱硝作为最常用、最经济、最有效的脱硝工艺,其核心是催化剂。综述了国内SCR脱硝催化剂专利技术。脱硝催化剂的载体主要有TiO2载体、TiO2/SiO2载体、TiO2/硅酸盐载体、Al2O3/SiO2载体和活性炭等载体,载体也逐步从单一组分向多组分发展,改进的方向是提高载体的热稳定性、机械性能并调节载体的孔结构及酸碱性;活性组分从单组分、双组分向多组分发展,活性组分元素从W和V的氧化物向含Fe、Ce、Mn、Bi和Cu等元素的复合氧化物发展,改进的方向是通过不同元素氧化物之间的协同,提高催化剂的低温脱硝活性、扩大脱硝温度窗口,提高耐SO2及耐H2O毒性,提高催化剂寿命;在经济上,改进的原则是要充分考虑催化剂的制造成本和使用的技术经济性,改进的方向是以便宜的原料,如氧化铝,取代较贵的原料,如TiO2;在催化剂成型上,要求催化剂载体能适应工艺的需要,可以方便地加工为所需要的几何形状。     

SCR脱硝催化剂研究及产业现状分析

在众多烟气脱硝技术中,选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction,SCR)是脱硝效率较高、较为成熟的技术,其NO x的脱除率可达到80%~90%。通过分析,研究了目前SCR烟气脱硝技术研究及产业发展现状,可为火电机组烟气脱硝提供参考。     

中温和低温SCR催化剂在垃圾焚烧发电厂的应用

调研中温和低温选择性催化还原(SCR)催化剂在垃圾焚烧发电厂烟气净化系统中的应用情况,并通过实际工程对其在垃圾焚烧发电厂烟气净化系统中的建设和运行成本进行分析,为垃圾焚烧发电厂烟气治理工作提供借鉴和参考.     

烟气飞灰对SCR脱硝催化剂的磨损性能试验研究

利用自制的冷态飞灰磨损试验台,进行了飞灰对SCR脱硝催化剂磨损性能影响的试验研究。结果表明:催化剂磨损主要发生在端面,烟气流速是催化剂磨损的主要因素,催化剂磨损率以速度指数基本为4的规律变化,且速度指数随飞灰粒径的增大而减小;飞灰粒径和飞灰质量浓度是催化剂磨损的次要因素,粒径指数在1附近变化,且随烟气流速的增大而减小,催化剂磨损率正比于飞灰质量浓度;在实际运行过程中,应尽可能保证流场均匀,避免局部高速,以减轻催化剂磨损,保证脱硝系统经济安全地运行。     

SCR脱硝系统催化剂防磨措施的探讨

本文就某电厂已运行两年的SCR脱硝装置催化剂磨损情况描述,并进行分析。对于反应器截面、吹灰方式与催化剂选型的匹配等方面,给出改进建议,为SCR脱硝装置设计改进提供参考。     

基于概念漂移的电站SCR系统催化剂性能的劣化分析

建立有效的电站设备性能监测模型,对指导设备进行预测性维护具有重要意义。以热工过程中的SCR脱硝系统为例,基于海量且连续的运行数据,从概念漂移的角度对催化剂活性进行了监测以及劣化分析。首先建立了SCR系统健康状态的离线模型,其次将实时运行数据输入模型进行了测试,并构造了衡量模型性能的统计指标以反映催化剂性能的劣化程度。将模型仿真算例和SCR系统实际运行数据进行对比验证,验证结果表明,监测指标随时间推移呈指数分布变化关系,可有效跟踪和监测催化剂活性变化,为电厂运行人员适时更换催化剂提供科学指导。     

一种商用SCR催化剂的SO_2催化氧化特性及适宜运行温度分析

针对一种商用催化剂对模拟烟气中SO_2的催化氧化效果进行了考查,并结合硫酸氢铵在催化剂表面的分解温度,对该商用催化剂的适宜运行温度进行了分析。热重分析表明,300℃条件下单纯硫酸氢铵及其与催化剂的混合物已开始失重,且催化剂对硫酸氢铵分解过程具有促进作用。综合硫酸氢铵在催化剂表面的热分解行为以及SO_2在催化剂作用下的固定床评价试验获知,该催化剂适宜的运行温度为330℃。     

烟气飞灰对SCR脱硝催化剂磨损数值模拟

采用CFD数值模拟软件对不同烟气流速、不同烟气入射角下催化剂不同磨损部位的磨损规律进行了研究和分析,并对催化剂的年磨损率进行了预测。结果表明:催化剂端面磨损率远远大于壁面,在不同烟气流速下,催化剂磨损率沿孔道方向的变化基本一致,呈中间较小、端面附近较大的规律;在不同烟气入射角下,受烟气正面磨损结构面的磨损率在距入口约0.04 m内与烟气入射角成正比,在0.04 m以后与烟气入射角成反比;受烟气背面磨损结构面的磨损率沿管道方向在入口附近迅速减小,后增加直至出口;不同烟气入射角下的端面磨损率随着烟气入射角的增大而减小;在设计工况下运行的脱硝系统,催化剂的年磨损率可以忽略不计,但当烟气流速为11 m/s时,催化剂孔壁在一年内就会磨穿,在实际运行过程中,应降低烟气流速并选择合理的烟气入射角。     

SO2氧化对SCR法烟气脱硝的影响

实验室制备了V2O5-WO3/TiO2脱硝催化剂,并通过BET、XRD、SEM等方法对微观结构进行表征,在固定床反应器中以不同的烟气组成研究SO2对催化剂脱硝性能的影响.结果表明,进气中含有SO2将降低NO的脱除效率,同时也会减少N2O的生成,而NO的存在抑制了SO2催化剂上的氧化.对600 MW电厂的SCR反应进行估算发现,空气预热器中NH4HSO4的生成量较大.     

介孔TiO2为载体的V-W-Ti催化剂及其脱硝性能

针对燃煤电站锅炉烟气脱硝的主流工艺选择性催化还原技术(selective catalytic reduction,SCR),设计了具有介孔载体结构钒-钨-钛体系(V-W-Ti:V2O5-WO3/TiO2)催化剂.研究了TiO2载体的晶型、介孔结构、表面形貌对催化剂脱硝性能的影响.结果表明:采用不同模板剂制备得到的TiO...     

我国SCR脱硝催化剂服役过程中运行规律的研究

针对某电厂SCR脱硝催化剂服役过程中的运行规律进行了现场试验研究,自行设计了催化剂活性测量装置,并利用先进的测试手段研究了催化剂失活的原因.结果表明:催化剂失活主要是由于催化剂磨损造成的活性组分流失及飞灰表面沉积共同作用所致,而在飞灰表面沉积作用中,以碱金属和CaSO4的影响为主.     

MnO_x/ZSM-5催化剂催化NO氧化性能的研究

为实现快速选择性催化还原(SCR)反应条件,开发低成本NO氧化催化剂,采用浸渍法制备了不同Mn负载量的MnO_x/ZSM-5催化剂,采用电感耦合等离子体(ICP)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和N_2吸附/脱附等技术对催化剂特征进行了表征,并考察了其催化NO氧化活性.结果表明:Mn负载量对MnO_x/ZSM-5催化剂催化NO氧化的活性有显著影响,较高的负载量可以提供更多的反应中心,但过高的负载量会导致活性组分在催化剂表面积聚,减小催化剂比表面积和降低表面分散度.Mn负载量为5.2%的样品表现出最佳的NO催化氧化效率,400℃下NO转化率达到50.6%,但低温下催化NO氧化活性较差,还需进一步优化制备条件,以提高MnO_x/ZSM-5催化剂的反应性能.     

一种利用旋风分离器防治SCR催化剂中毒的方法

在烟气脱硝系统中,选择性催化还原(SCR)催化剂的中毒是广泛关注的问题。分析了SCR催化剂中毒的原因,针对中毒原因提出了一种利用旋风分离器防治SCR催化剂中毒的方法。经计算表明,该方法可以使催化剂寿命延长2~3a,有效地解决了SCR因催化剂中毒而影响使用寿命的问题。     

低温工况下SCR催化剂中毒的分析

低温工况下SCR脱硝催化剂使用寿命短、易中毒,为实现低温工况下SCR脱硝效果稳定达标,延长低温脱硝催化剂的使用寿命,利用X射线荧光光谱对唐山某焦化厂低温SCR脱硝中的钒钛系列催化剂进行测试,分析了低温含硫工况下SCR脱硝催化剂中毒现象.试验表明:在低温含硫工况下SCR催化剂表面主要的中毒物质为硫酸氢铵,硫酸氢铵质量分数为2.8％(热重法),另外表面还存在少量中毒物质CaO,质量分数约0.769％.结合实际工程经验,提出在脱硝反应器进口烟气管道上加装燃烧器升温装置,定期对催化剂表面的硫酸氢铵进行高温分解,从而对催化剂进行在线再生,延长催化剂使用寿命.     

大型电站锅炉SCR脱硝系统催化剂活性修正方法

提出了一种大型电站锅炉SCR脱硝系统催化剂活性的修正方法.首先在实验室进行催化剂活性的测量,然后利用现场性能试验获得的SCR反应器真实脱硝性能对实验室测得的催化剂活性进行修正.结果表明:该方法真实地反映了现场催化剂活性,为提高催化剂和反应器性能计算准确度以及提高催化剂更新方案评估可靠性提供了一种新的技术手段.