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生物质锅炉SCR脱硝催化剂
浏览: 发布日期:2019-11-30

  飞灰中CaO含量高,粘性大;且飞灰粒径小,大部门正在10μm以下。飞灰与催化剂接触时极易吸附正在催化剂轮廓阻碍催化剂微孔,变成催化剂活性降落。不过CaO正在飞灰中相对其他因素与催化剂组分的亲和性不是奇特特出,并不是奇特容易扩散进入催化剂中的组分。其它,相对化学效用,物理效用寻常是可逆的。通过周期性的吹灰能够将浸积正在催化剂轮廓的飞灰实时去除,故CaO对催化剂微孔的阻碍不是活性降落的首要理由。

  (4)因为催化剂阻碍和磨损时常同时爆发,华电光大依据客户灰分情景调理优化临盆工艺,采用辊面奇特收拾工艺增长辊压力,从而抬高泥料正在不锈钢网板上的粘附功能,抬高催化剂的致密度,加强其耐磨功能。我公司的板式脱硝催化剂源委西安热工院的检测,剥落率仅为0.26%,磨损率为0.016%/kg,耐磨损功能极强。

  因为浸积正在催化剂轮廓的CaO与烟气中的SO3反响天生的 CaSO4,而变成催化剂微孔的阻碍是催化剂功能降落的首要理由。CaO中毒机理席卷四个方法。

  板式催化剂的临盆进程为,将催化剂原料(载体、活性因素与助催化剂)匀称地碾压正在不锈钢板上,切割并压制成带有褶皱的单板;数片单板装入小箱体组成催化剂单位;单位煅烧后拼装成模块,便于安设和运输。

  (3)依据计划要求合理挑选催化剂。生物质汽锅的烟尘浓度支配正在20g/Nm3以内,灰分含量比拟于燃煤电站汽锅固然较小,不过灰分粒径小,况且碱土金属含量高,导致灰分有粘性,催化剂孔道容易积灰,因而正在催化剂选型时采用的是间距>6mm,开孔率到达了88%的板式催化剂,并正在催化剂模块的顶部加装滤灰网板,避免烟气的大颗粒(爆米花)飞灰进入催化剂通道内变成催化剂的阻碍。

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  碱金属、碱土金属对催化剂中毒,首要是与活性中央(V)的酸位爆发反响,盘踞酸位导致氨无法吸附正在酸位上,变成催化剂活性低浸。正在此基本上,ⅥB,ⅠB,Ⅷ副族太甚金属元素,以及稀土金属可抬高催化剂的酸位。通过筛选复配,以及加工式样的优化,比例调理等一系列劳动,凯旋挑选了合意的助催化剂,抬高了脱硝催化剂整个酸位,增长了氨的吸附位点和碱金属抗性。从而抬高了碱金属的容量。

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  因为CaO自己是含有碱性的物质,而目前应用的V2O5基催化剂中的活性位是酸性的,浸积正在催化剂轮廓的 CaO会中和催化剂轮廓的酸位,阻断催化反响的爆发。因为CaO 与催化剂轮廓的酸位之间的反响属于固固反响,反响速率较慢;而且飞灰中往往含有碱性更强的K2O 和 Na2O,寻常以为CaO 是变成催化剂碱中毒的次要理由。不过针对飞灰浓度高、飞灰中含钙量高的特质, CaO的碱性对催化剂的影反应惹起珍重。

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  其次,因为生物质汽锅尾部烟气温度低、含湿量大。若正在汽锅尾部安设催化剂,水会吸附正在催化剂轮廓活性位,节减氨的吸附位点,从而低浸脱硝反响速率以及脱硝活性;正在低温要求下,较大的含湿量会使得飞灰更容易粘附正在催化剂轮廓,从而导致碱中毒气象尤其疾速。

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  (1)二氧化硫、氮氧化物浓度低、震撼大;燃烧纯生物质时SO2、NOx浓度正在120~250mg/m3震撼,如燃料中掺杂模板、木料、树皮,烟气中SO2、NOx浓度正在 250~600 mg/m3震撼。

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  (1)华电光大临盆的催化剂采用辊面奇特收拾工艺增长辊压力,抬高泥料正在不锈钢网板上的粘附功能,抬高催化剂的致密度。通过调理涂覆工艺,支配催化剂轮廓润滑度,节减摩擦系数,使飞灰不易附着正在催化剂轮廓。

  板式催化剂几何弯角比力少,而蜂窝式催化剂有较众的角部低流速区,板式催化剂比蜂窝式催化剂防堵灰的才智强,更适合正在高灰工况下应用。其余,催化剂自己也是一个很好的整流装配,除了挑选合意的催化剂类型外,催化剂截距、单层高度、催化剂内烟气速率等参数的计划也很厉重。

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  碱金属是对催化剂毒性最大的一类元素,毒性强度与其碱性巨细呈正比。碱金属惹起催化剂中毒席卷物理中毒和化学中毒。物理中毒:碱金属平日不是以液态体式存正在,它的盐颗粒只是浸积正在催化剂轮廓或阻碍催化剂的部门孔洞,荆棘NO和NH3向催化剂内部扩散,从而使催化剂中毒失活。若有水蒸汽正在催化剂上凝集,碱金属将惹起化学中毒,中毒机理如图2-1所示。

  碱金属、碱土金属与催化剂的活性中央酸位效用,为了避免催化剂失活或者低浸催化剂失活速度,要低浸碱金属、碱土金属与活性中央酸位的接触,也便是珍爱催化剂活性中央。增长碱金属、碱土金属与活性中央接触的能垒和采用活性更高更易与碱金属爆发反响的助剂。咱们从这两方面入手开始挑选了能够正在二氧化钛上分袂性好同时具有必然空间位阻的助剂,使得碱金属、碱土金属不易与催化剂爆发反响。

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  通过安设蒸汽吹灰器或声波吹灰器,也能够同时装备两种吹灰器,对催化剂轮廓举行按期吹扫,可有用管理催化剂积灰题目。

  正在CaO中毒进程中,CaO开始正在催化剂轮廓浸积,浸积速率相对较慢。浸积正在催化剂轮廓的CaO与烟气中SO3的反响属于气固反响,因为正在催化剂轮廓有活性物质催化氧化SO2天生SO3,SO3浓度相对较高,反响速率为迅速反响。迅速反响天生的CaSO4的体积会膨胀14%安排,会掩藏反响活性位,阻碍催化剂轮廓,影响反响物正在催化剂微孔布局内的扩散。正在 CaO 中毒机理中,此中CaO的浸积速率相对较慢,是支配合头,低浸CaO正在催化剂轮廓的浸积量是减缓催化剂中毒的有用措施。

  依据烟气特质、灰分性格挑选合意的吹灰式样,合理安置吹灰器。运转进程中依据自己的运转工况、催化剂损坏情景等络续优化调理吹灰器吹灰频率和强度,维持催化剂压差支配正在必然周围内,确保催化剂不积灰。

  钠、钾等可溶性碱金属盐的碱性比NH3的大,碱金属与催化剂活性位爆发反响,变成催化剂中毒。正在滋润的处境下,碱金属对催化剂的影响更主要。

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  SCR催化剂的活性物质为V2O5,它既有B酸位( V-OH),又有L酸位(V=O)。催化剂活性与B酸位的数目呈正比。碱金属离子的存正在会节减催化剂B 酸位的数目,天生无活性的 KVO3;还会低浸B酸位的稳固性,使钒和钨/钼的催化还原才智降落。B 酸位数目的节减和稳固性的低浸将直接导致NH3及轮廓氧吸附量的降落,从而使催化剂的活性低浸。

  通过对催化剂举行外面认识、功能评议和外征,认识催化剂中各元素赋存状态与催化剂功能之间的相干,深远领会催化剂中毒道理,并从减缓催化剂化学中毒和物理中毒方面切入,凯旋开荒了抗碱金属中毒SCR脱硝催化剂。

  方法 4 – 跟着SO3向CaO颗粒中扩散到,它与CaO反响,天生CaSO4。

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  (4)生物质炉排炉SNCR脱硝效力为10%~25%,生物质轮回流化床SNCR脱硝效力为40%~60%,脱硝效力均不稳固,而且都不行稳固到达超低排放央浼的50mg/Nm3以下。

  因为SNCR脱硝效力低,需联结SCR脱硝时间,智力到达更高的脱硝效力。但生物质燃料自己含有K、Na、Ca等碱性物质,燃烧后酿成飞灰进入SCR体例,吸附正在SCR催化剂轮廓或阻碍催化剂孔道,而且与催化剂轮廓活性因素爆发反响,变成催化剂中毒失活。

  针对这一近况,华电光大开荒了高效抗碱金属的脱硝催化剂,可将燃煤汽锅的SCR烟气脱硝时间直接运用于生物质汽锅。抗碱金属脱硝催化剂可正在生物质炉排炉的300~420℃的烟气中直接举行脱硝;但轮回流化床汽锅烟气中粉尘含量较高,须要举行纯洁的预除尘,将烟尘浓度支配正在20g/Nm3以内,同样可应用SCR脱硝时间;避免正在低温段举行脱硝,防守烟气中水对催化剂的影响。

  目前,生物质汽锅为避免碱金属对催化剂的影响,常采用除尘脱硫后脱硝;除尘脱硫后的烟气,通过GGH、热风炉或蒸汽加热器等式样将烟气温度升高,再采用向例SCR催化剂举行脱硝,这种设施,投资及运转本钱都格外高。若正在生物质汽锅烟气除尘前采用SCR脱硝时间,可有用低浸生物质脱硝的本钱及能源消磨,但必需管理催化剂中毒失活、阻碍和磨蚀的题目。

  针对生物质汽锅烟气特质,华电光大正在向例催化剂的基本上做了功能修正:开荒了具有高效抗碱金属的脱硝催化剂,正在高碱金属含量飞灰烟气中具有优异的活性以及长的应用寿命。

  正在脱硝体例运转时,须要依据计划要求,商酌防守催化剂堵灰的步骤,以保障催化剂通道的畅达,确保脱硝体例的功能。正在脱硝装配(席卷催化剂) 的计划中,常睹的防堵灰步骤首要有以下几点:

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  倘若脱硝体例流场不匀称,部分区域流速太低、灰分过大,往往会而酿成部分积灰。通过 CFD模仿,合理计划烟道和反响器,并正在反响器入口加设导流、均流装配,保障催化剂入口烟气速率匀称,避免涌现烟气滚动低速区或者死角,也是防守催化剂堵灰的厉重步骤。通过优化流场计划,烟气正在进入第一层催化剂时应餍足下列要求:

  (2)华电光大所用不锈钢网板为自产,源委一再尝试,有用低浸了不锈钢网板的原始厚度,可正在不节减涂敷的物料厚度的同时有用支配产物厚度。由于催化剂壁厚相对减薄,催化剂的柔韧度擢升,烟气正在通过催化剂孔道时,会加强催化剂自震颤才智,从而避免了飞灰正在催化剂轮廓的浸积和阻碍催化剂的题目。

  催化剂正在含高钙飞灰的烟气中恒久运转会渐渐失活,失活的几种可以理由是:CaO变成微孔的阻碍、CaO的碱性使得催化剂酸性降落和天生的CaSO4使得活性降落。

  平板式催化剂比轮廓积比蜂窝式小,用量相对较众,不过不易堵灰。平板式催化剂相对待蜂窝催化剂具有节距大,孔道角落少,不易酿成低流速区等特质,能有用避免飞灰的积聚、阻碍催化剂孔道。同时,平板式脱硝催化剂以金属钢网为基材,具有柔性布局,烟气流过平板式催化剂时,催化剂单板正在烟气中不绝振动,使飞灰难以附着于催化剂轮廓。板式与蜂窝式的其他比拟睹下外。

  因烟气飞灰中碱土金属含量很高,调理了活性物质和助催化剂的比例及加工式样,通过助剂的复配以及加工工艺的修正,抬高了整个催化剂的活性。通过浸渍预中毒活性测试以及外观描写寓目,催化剂抗碱金属功能精良。

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  催化剂的堵灰危机不但与飞灰浓度相合,也与飞灰因素、粒径以及烟气要求等有亲密相干。为避免飞灰阻碍,应足够领会灰分性格,合理举行工艺计划。比如对待高浓度飞灰,挑选除尘后脱硝;对待大颗粒灰,正在催化剂前树立拦截装配;对待碱金属/碱土金属飞灰,选用蒸汽吹灰等。

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