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產品介紹
 

中高溫SCR脫硝催化劑


      本公司2006年開始自主研發SCR脫硝催化劑,得到國家科技部基金項目支持,與浙江大學合作,通過大量試驗研究并借助OM、SEM、EDS、BET、Rama、FT-IR、TG-DCS、H2-TPR、XPS等表征分析,獲得突破性科研成果與高性能催化劑配方,產品應用價值高。 除了得到成熟的中高溫V-Ti基(300~420℃)催化劑外,還相繼研發成功高-低溫Mix-Me-Ti-Re基(200~420℃),中低溫Me-Ti-Hv-Re基(150~300℃)、低溫Me-Nd-Sm-Co-Mo-W-Ti基(120~260℃),高溫CO-Ni/Cr基(400~600℃),無V基無毒基,低V低毒基等催化劑配方與工藝技術。


一、SCR反應機理

在選擇催化還原(SCR)脫硝催化劑的作用下,通過加氨(NH3)可以把氮氧化物(NOx)轉化為氮氣(N2)和水(H2O)。NH3首先被催化劑活化成氨基,再與煙氣中的NO偶合,形成極易降解為N2H2O的亞硝基中間產物。隨著還原態的催化劑被煙氣中的氧氣所氧化,催化劑得到復原,實現了催化循環。

      主要的化學反應方程式如下:

 4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O
4NH3+2NO2+O2→3N2+6H2O
4NH3+6NO→5N2+6H2O
8NH3+6NO2→7N2+12H2O

      主要副反應:

2SO2+O2→2SO3

SO3+NH3+H2O→NH4HSO4

反應機理


化學反應過程



二、催化劑產品


燒成的催化劑


正組裝的催化劑模塊


組裝完成的催化劑模塊


三、蜂窩式脫硝催化劑規格

孔數(個)

截面尺寸(mm2)

壁厚(mm)

節距(mm)

適用范圍

15×15

150×150

1.1~1.35

9.8

燃煤、高塵、抗堵灰

16×16

150×150

0.9~1.2

9.2

燃煤、高塵、抗堵灰

18×18

150×150

0.8~1.1

8.2

燃煤、高塵、抗堵灰

20×20

150×150

0.76~1.0

7.4

燃煤、中高塵、磨損較大

21×21

150×150

0.72~0.95

7.05

燃煤、中低塵、沖蝕較輕

22×22

150×150

0.7~0.9

6.7

燃煤、中低塵、沖蝕較輕

25×25

150×150

0.68~0.85

5.9

燃煤、燃油、低塵、沖蝕微

30×30

150×150

0.62~0.76

4.9

燃氣、燃油、微塵、無沖蝕

35×35

150×150

0.52~0.6

4.2

燃氣、燃油、無塵、無沖蝕

45×45

150×150

0.4~0.5

3.28

燃氣、潔凈


1、蜂窩式SCR催化劑截面尺寸:150mm×150mm。

2、蜂窩孔數:15×15~45×45,常用孔數范圍16×16~21×21。

3、內孔大。汉饬看呋瘎┒氯卣鞯闹匾笜,原則上節距越大,防堵灰特性越好,壓降越小。

4、壁厚:催化劑壁越薄,單位體積的催化劑比表面積越大,催化劑體積越;但在高塵條件下,在設計時須充分考慮飛份對催化劑的沖刷磨損問題。

5、節距:由內孔尺寸和壁厚決定。

6、催化劑選擇時需考慮的主要因素:

(1) 形式的確定:煙氣溫度、流速、空間、含塵量、灰的磨損特性等;

(2) 節距的確定:布置方式、煙氣含塵量、灰塵的粒徑分布等;

(3) 體積的確定:煙氣量、NOx濃度、CaO及其他介質含量、鍋爐型式。


四、典型的蜂窩式脫硝催化劑性能


NOx脫除

NH3逃逸濃度

SO2/SO3轉化率

系統可用率

軸向強度

側向強度

化學壽命

機械壽命

最高達90%以上

3ppm

≤1%

≥98%

≥2.5MPa

≥0.8MPa

24000hr

10y


五、瀚昱催化劑性能優點

      1)采用優化配方,NOx脫除率保持較高水平,化學壽命長。

      2)配方中含稀土等特殊組分,可降低SO2/SO3轉換率,降低銨鹽形成,防止催化劑蜂窩孔堵塞。

      3)催化劑單體入口端進行硬化處理,提高耐磨性,延長機械壽命。

      4)模具材料及工藝優化設計,合理選擇節距,提高強度和抗堵塞能力,壓力降減小。

      5)采用稀土和貴金屬Co、Mo等提高抗中毒能力。


六、應用場合

      SCR脫硝催化劑在燃煤電廠、燃油電廠、燃氣電廠、生物質發電廠、垃圾焚燒電廠、鋼鐵廠、焦化廠、化工廠、水泥廠、玻璃制造廠等工業領域得到廣泛應用。依據SCR脫硝反應器相對的安裝位置,SCR脫硝催化劑可采用高塵、低塵和尾端布置方式。



常見SCR脫硝工藝流程(高塵布置方式)


1)高塵布置

      SCR反應器布置在鍋爐省煤器和空氣預熱器之間。

    優點:

      ①反應溫度較高(煙氣溫度300~420℃,為金屬氧化物催化劑的最佳反應溫度),可獲得較高的NOx脫除效果,可選擇的催化劑種類較多;

      ②投資和運行成本較低;

      ③運行經驗非常豐富,是目前火電廠廣泛應用的煙氣脫硝工藝。

      但是,由于粉塵濃度較高,所以粉塵對催化劑的沖蝕較嚴重,影響催化劑壽命;由于流程長,容易發生氨泄漏;過程中可能生成硫酸銨(或者硫酸氫銨)鹽物質,容易腐蝕后續設備。


2)低塵布置

      SCR反應器布置在高溫電除塵和空氣預熱器之后。

      優點:

            煙氣經塵器后,粉塵濃度下降,可防止對催化劑的污染、磨損與堵塞,可以延長催化劑的使用壽命;

      ②與鍋爐本體獨立,不影響鍋爐的正常運行;

      ③氨的泄漏量小于高塵布置方式的泄漏量。

      但是,與高粉塵布置一樣,過程中可能生成硫酸銨(或者硫酸氫銨)鹽物質,容易腐蝕后續設備;可供選擇的催化劑的種類較少。


3)尾端布置

      SCR反應器布置在電除塵器和脫硫裝置(FGD)之后。

      優點:

      ① 煙氣經過除塵脫硫后,不易使催化劑中毒,并且可以采用更大的流速和空速,從而使催化劑的消耗量大大地減少;

      ② 氨的逃逸量是最少的,并且不會腐蝕構筑物(煙囪需采用防腐煙囪);

      ③ 不會產生SO3,可防止二次污染。

      但是,需要設置煙氣再熱系統,增加了投資和運行成本;符合反應條件的催化劑較少。(瀚昱公司可生產此類催化劑。)


七、催化劑車間生產


大型擠出成型機


催化劑干燥設備


催化劑焙燒設備


生產線DCS控制系統


八、催化劑安裝現場