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随温度升高,催化剂的活性逐渐增强;当温度升高到350℃时转化效率达到峰值;温度在350~450℃内,催化器转化效率都维持在较高的水平,当温度超过此范围后,NOx的转化效率开始下降,其主要原因是当温度超过450℃时,NH3对O2的选择性突然升高,而排气中氧气含量远远高于NOx含量,NH3和O2的接触机会远远高于NOx,大部分NH3和O2发生反应,使得NOx的转化率迅速降低。

温度越高,催化剂评价,SCR反应速度越快,反应所需时间越短。350℃时,转化率达到80%所需要的时间约为0.04秒。300℃时,转化效率达到80%所需时间约为0.08秒。当温度降至250℃,转化效率达到80%所需要时间比300℃时搞了一个数量级,达到0.2秒。200℃时,转化效率达到80%时所需要时间为0.7秒。在实际情况中,排气流速较快,一般都在20m/s,河北催化剂,而催化器长度一般不会超过1m,因此低温(250℃)时,催化器的转化效率很难保持在较高水平。



催化剂是SCR技术的核心部分,决定了SCR系统的脱硝效率和经济性,其建设成本占烟气脱硝工程成本的20%以上,运行成本占30%以上。近年来,美、日、德等发达国家不断投入大量人力、物力和资金,研究开发、低成本的烟气脱硝催化剂,重视在催化剂专利技术、技术转让、生产许可过程中的知识产权保护工作。最初的催化剂是Pt-Rh和Pt等金属类催化剂,以氧化铝等整体式陶瓷做载体,具有活性较高和反应温度较低的特点,但是昂贵的价格限制了其在发电厂中的应用。

因此,从20世纪60年代末期开始,日本日立、三菱、武田化工三家公司通过不断的研发,研制了TiO2基材的催化剂,并逐渐取代了Pt-Rh和Pt系列催化剂。该类催化剂的成分主要由V2O5(WO3)、Fe2O3、CuO、CrOx、MnOx、MgO、MoO3、NiO等金属氧化物或起联合作用的混和物构成,通常以TiO2、Al2O3、ZrO2、SiO2、活性炭(AC)等作为载体,与SCR系统中的液氨或尿素等还原剂发生还原反应,目前成为了电厂SCR脱硝工程应用的主流催化剂产品。



脱硝SCR催化剂

本项目开发的国产钛钨粉已为多个电厂提供催化剂产品,截止2013年底,累计生产催化剂约2.9万方,生产的催化剂与进口钛钨粉生产的催化剂性能相当,13.10催化剂,节省生产成本约1亿元。催化剂至今已运行2年时间,从用户反映情况来看,催化剂运行良好,各项性能指标达标。

    催化剂的作用是降低该反应发生所需要的活化能,本质上是把一个比较难发生的反应变成了两个很容易发生的化学反应(与之相反的称为抑制剂)。在这两个反应中,一个反应中催化剂扮演反应物的角色,另二个反应中催化剂扮演生成物的角色,所以说从总的反应方程式上来看,催化剂在反应前后没有变化。


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