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目前,鈦鎢釩類蜂窩式脫硝催化劑基本采用600-615℃的煅燒工藝,但是實際上,根據(jù)組分的不同,不同金屬之間的作用鍵的形成溫度也是不同的[2]。本旨在探討生產中不同煅燒溫度對蜂窩催化劑性能的影響。有分析得出:催化劑表面沉積的飛灰主要是一些粒徑小于5μm的顆粒,與煙氣中的飛灰相比,硫酸鹽化的顆粒數(shù)目明顯增加,As和Na等元素更容易在小顆粒上富集,進而對催化劑造成嚴重。電廠煙氣脫硝催化劑的主要類型有蜂窩式、板式和波紋式,結構如圖1 所示。蜂窩式催化劑表面積大、活性高、體積小,目前占據(jù)了80%的市場份額,平板式催化劑比例其次,波紋板少。
對低溫蜂窩脫硝催化劑制備工藝中煅燒工藝的溫度進行考察,通過對比不同煅燒溫度對催化劑產品性能的影響,得出結論:500℃煅燒的催化劑產品,表面微孔結構細致均勻,比表面積比550℃和600℃的分別高4.3%和12.5%,150℃-270℃之間,相同煙氣溫度的工況下,500℃對應的催化劑脫硝效率比550℃、600℃對應的催化劑分別高5%和8%,同時強度并沒有下降很多。
美國Engelhard 公司在1957年成功研發(fā)SCR 催化劑,由Pt、Rh 和Pb 等構成,具有很高的催化活性,但造價昂貴、溫度區(qū)間窄、易,不適于工業(yè)應用。日本日立、三菱重工等生產的V2O5(WO3)/TiO2(釩鈦系)催化劑較早實現(xiàn)商業(yè)化應用。20世紀七八十年代,日本和歐美相繼建造多套脫硝系統(tǒng),釩鈦系SCR 催化劑的商業(yè)應用趨于成熟,主要應用于電力行業(yè)煙氣污染控制。
催化劑抗摩擦、沖擊和重力作用的能力稱為機械穩(wěn)定性,其決定了催化劑使用過程中的破碎和磨損。機械穩(wěn)定性高的催化劑能夠經受得住顆粒與顆粒之間、顆粒與流體之間以及顆粒與器壁之間的摩擦。催化劑在使用過程中,效率會逐漸下降,影響催化過程的進行。例如因催化活性或選擇性下降,以及因催化劑粉碎而引起床層壓力降增加等,均導致生產過程的經濟效益降低,甚至無法正常運行。