催化劑種類
形狀:*初開發(fā)的催化劑是粒狀的�，F(xiàn)在為了防止催化劑層被粉末堵塞,減少壓力的損失,而采用蜂窩狀催化劑。這種催化劑可根據(jù)排氣中粉末濃度選定格子的間距。
組成:一般,催化劑是由①基材(構(gòu)成催化劑的骨架) 、②載體(使活性金屬成分能夠較好的分散合保持的材料)以及③活性金屬(起催化作用的成分)構(gòu)成。但現(xiàn)在使用的蜂窩狀催化劑不是用基材的,它是把載體材料本身作為基材制成蜂窩狀。
催化劑性能
對催化劑性能影響較大的因素有反應(yīng)溫度、催化劑量、氨的注入量,如圖3所示。由于在250～450 ℃(*是350～400 ℃) ,催化劑有*佳活性,通常脫硝反應(yīng)設(shè)定在這個溫度范圍內(nèi)。當(dāng)反應(yīng)溫度不在這個溫度范圍內(nèi)時,催化劑的性能將降低,尤其是在高溫區(qū)域使用時,由于過熱促使催化劑的表面被燒結(jié),使催化劑壽命降低。
但是,*近隨著脫硝裝置適用范圍的擴(kuò)大,同時也要求催化劑的使用溫度范圍擴(kuò)大,如適用于反應(yīng)溫度200 ℃的垃圾焚化爐(袋濾器出口處設(shè)置的脫硝裝置)的低溫催化劑,或者是適用于反應(yīng)溫度超過550 ℃的單循環(huán)氣輪機(jī)(在氣輪機(jī)出口處設(shè)置的脫氮裝置)的高溫脫硝催化劑，如圖2所示。催化劑反應(yīng)溫度的依賴特性是由催化劑的各種活性成分(V2O5、WO3 等)的含有濃度以及比例所決定的。
催化劑量是根據(jù)脫硝裝置的設(shè)計能力和操作要求來決定的,增加催化劑量可以提高脫硝性能。在實際中,催化劑的初期充填量是設(shè)計要求的*適量和使用期間的損失量之和。一般用SV 值[ SV值=處理氣體量(m3 (Vn ) /h ) /催化劑量(m3 ) ]來表示催化劑的充填量指標(biāo)。脫硝反應(yīng)時,排放氣體中的NOx 和注入的NH3 幾乎是以1: 1的物質(zhì)的量之比進(jìn)行反應(yīng),因此在相同的催化劑充填量下,通過增加NH3 的注入量,也會使NH3的泄漏量增加,所以在決定氨濃度和催化劑量時必須考慮對脫硝裝置后部機(jī)器的影響。
NH3 量的注入指標(biāo)用注入的NH3 和處理氣體中的NOx 的物質(zhì)的量(容量)之比(NH3 /NOx )表示,一般根據(jù)所要求的脫硝裝置性能來設(shè)定NH3 /NOx。排放氣體中含有的其他成分,如水(H2O)、氧氣(O2 )等,對脫硝性能僅有很小的影響,而SOX、NOx、N2 則沒有影響。但是,因NH3 的注入量是根據(jù)NH3 和NOx 的物質(zhì)的量之比決定的,所以NOx 濃度對NH3 泄漏濃度有影響
催化劑性能隨時間的變化
在工業(yè)裝置實際運(yùn)行時,隨使用時間的增加,催化劑性能的下降是不可避免的,其性能下降的
程度隨工業(yè)裝置運(yùn)行條件(燃料性質(zhì)、處理氣體溫度等)而有所不同。通常是以一定反應(yīng)條件下的反應(yīng)速度常數(shù)(它隨著催化劑種類和反應(yīng)溫度而變化)來評價催化劑。催化劑的性能隨著使用時間的增加而下降,當(dāng)其性質(zhì)不能滿足設(shè)計要求時,就需要更換催化劑。催化劑從開始使用到換用時為止的時間 |
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