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产品介绍
 

中高温SCR脱硝催化剂

 

本公司2006年开始自主研发SCR脱硝催化剂,得到国家科技部基金项目支持,与浙江大学合作,通过大量试验研究并借助OM、SEM、EDS、BET、Rama、FT-IR、TG-DCS、H2-TPR、XPS等表征分析,获得突破性科研成果与高性能催化剂配方,产品应用价值高,拥有独立知识产权。 除了得到成熟的中高温V-Ti基(300~420℃)催化剂外,还相继研发成功高-低温Mix-Me-Ti-Re基(200~420℃),中低温Me-Ti-Hv-Re基(150~300℃)、低温Me-Nd-Sm-Co-Mo-W-Ti基(120~260℃),高温CO-Ni/Cr基(400~600℃),无V基无毒基,低V低毒基等催化剂配方与工艺技术。

 

一、SCR反应机理

在选择催化还原(SCR)脱硝催化剂的作用下,通过加氨(NH3)可以把氮氧化物(NOx)转化为氮气(N2)和水(H2O)。NH3首先被催化剂活化成氨基,再与烟气中的NO偶合,形成极易降解为N2H2O的亚硝基中间产物。随着还原态的催化剂被烟气中的氧气所氧化,催化剂得到复原,实现了催化循环。

主要的化学反应方程式如下:

 

 

 

 

 

 

反应机理

 

 

 

 

化学反应过程

 

 

二、催化剂产品

 

 

 

烧成的催化剂

 

 

 

正组装的催化剂模块

 

 

 

组装完成的催化剂模块

 

三、蜂窝式脱硝催化剂规格

孔数(个)

截面尺寸(mm×mm

内孔径(mm

壁厚(mm

节距(mm

适用范围

15×15

150×150

8.45

1.35

9.8

燃煤、高尘、冲蚀严重

16×16

150×150

8.0

1.2

9.22

燃煤、高尘、冲蚀严重

18×18

150×150

7.1

1.1

8.2

燃煤、中高尘、冲蚀较严重

20×20

150×150

6.4

1.0

7.4

燃煤、中高尘、冲蚀较严重

21×21

150×150

6.1

0.95

7.05

燃煤、中低尘、冲蚀较轻

22×22

150×150

5.8

0.9

6.7

燃煤、中低尘、冲蚀较轻

25×25

150×150

5.0

0.9

5.9

燃煤、低尘、冲蚀轻微

30×30

150×150

4.1

0.8

4.9

燃油、低尘、冲蚀很小

40×40

150×150

3.2

0.5

3.7

燃气、冲蚀很小、尾端布置

45×45

150×150

2.78

0.5

3.28

燃气、冲蚀很小、尾端布置

 

1、蜂窝式SCR催化剂截面尺寸:150mm×150mm。

2、蜂窝孔数:15×15~45×45,常用孔数范围16×16~21×21。

3、内孔大小:衡量催化剂堵塞特征的重要指标,原则上节距越大,防堵灰特性越好,压降越小。

4、壁厚:催化剂壁越薄,单位体积的催化剂比表面积越大,催化剂体积越小;但在高尘条件下,在设计时须充分考虑飞份对催化剂的冲刷磨损问题。

5、节距:由内孔尺寸和壁厚决定。

6、催化剂选择时需考虑的主要因素:

(1) 形式的确定:烟气温度、流速、空间、含尘量、灰的磨损特性等;

(2) 节距的确定:布置方式、烟气含尘量、灰尘的粒径分布等;

(3) 体积的确定:烟气量、NOx浓度、CaO及其他介质含量、锅炉型式。

 

四、蜂窝式脱硝催化剂性能

 

NOx脱除

NH3逃逸浓度

SO2/SO3转化率

系统可用率

轴向强度

侧向强度

化学寿命

机械寿命

最高达90%以上

3ppm

≤1%

≥98%

≥2.5MPa

≥0.8MPa

24000hr

10y

 

五、瀚昱催化剂性能优点

1)采用优化配方,NOx脱除率保持较高水平,化学寿命长。

2)配方中含稀土等特殊组分,可降低SO2/SO3转换率,降低铵盐形成,防止催化剂蜂窝孔堵塞。

3)催化剂单体入口端进行硬化处理,提高耐磨性,延长机械寿命。

4)模具材料及工艺优化设计,合理选择节距,提高强度和抗堵塞能力,压力降减小。

5)采用稀土和贵金属Co、Mo等提高抗中毒能力。

6)配方技术具有自主知识产权。

 

六、应用场合

SCR脱硝催化剂在燃煤电厂、燃油电厂、燃气电厂、余热锅炉厂、垃圾焚烧电厂、钢铁厂、炼油厂、水泥厂、玻璃制造厂等工业领域得到广泛应用。依据SCR脱硝反应器相对的安装位置,SCR脱硝催化剂可采用高尘、低尘和尾端布置方式。

 

 

 

常见SCR脱硝工艺流程(高尘布置方式)

 

1)高尘布置

SCR反应器布置在锅炉省煤器和空气预热器之间。

优点:

① 反应温度较高(烟气温度300~420℃,为金属氧化物催化剂的最佳反应温度),可获得较高的NOx脱除效果,可选择的催化剂种类较多;

② 投资和运行成本较低;

③ 运行经验非常丰富,是目前火电厂广泛应用的烟气脱硝工艺。

但是,由于粉尘浓度较高,所以粉尘对催化剂的冲蚀较严重,影响催化剂寿命;由于流程长,容易发生氨泄漏;过程中可能生成硫酸铵(或者硫酸氢铵)盐物质,容易腐蚀后续设备。

 

2)低尘布置

SCR反应器布置在高温电除尘和空气预热器之后。

优点:

① 烟气经尘器后,粉尘浓度下降,可防止对催化剂的污染、磨损与堵塞,可以延长催化剂的使用寿命;

② 与锅炉本体独立,不影响锅炉的正常运行;

③ 氨的泄漏量小于高尘布置方式的泄漏量。

但是,与高粉尘布置一样,过程中可能生成硫酸铵(或者硫酸氢铵)盐物质,容易腐蚀后续设备;可供选择的催化剂的种类较少。

 

3)尾端布置

SCR反应器布置在电除尘器和脱硫装置(FGD)之后。

优点:

① 烟气经过除尘脱硫后,不易使催化剂中毒,并且可以采用更大的流速和空速,从而使催化剂的消耗量大大地减少;

② 氨的逃逸量是最少的,并且不会腐蚀构筑物(烟囱需采用防腐烟囱);

③ 不会产生SO3,可防止二次污染。

但是,需要设置烟气再热系统,增加了投资和运行成本;符合反应条件的催化剂较少。(瀚昱公司可生产此类催化剂。)

 

七、催化剂车间生产

 

 

 

 

催化剂干燥设备

 

催化剂焙烧设备

 

生产线DCS控制系统

 

 

 

 

八、催化剂安装现场