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SCR脫硝催化劑在使用中需要注意的事項

發(fā)表時間：2023-12-14

選擇性催化還原SCR（Selective Catalytic Reduction）脫硝技術作為一種環(huán)保高效的氮氧化物（NOx）排放控制技術，在工業(yè)生產和能源利用中扮演著重要角色。主要針對廢氣中的氮氧化合物（NOX），在一定溫度（300℃-550℃）時在催化劑的作用下將氮氧化合物（NOX）分解成無害的氮氣（N2）和水（H2O）。而在SCR脫硝工藝中催化劑又是系統(tǒng)中關鍵的部件，這主要是因為其組成部分、結構、壽命以及相關參數(shù)都直接影響著SCR系統(tǒng)的脫硝效率、運行狀況和經濟性，而其建設和運行成本也占到了煙氣脫硝工程成本的40%以上。因而在脫硝系統(tǒng)運行過程中，需要了解一些催化劑在使用中需要注意的事項。

在實際脫硝過程中，催化劑都是為項目量身定制的，即依據(jù)項目煙氣成分、特性、效率以及客戶要求來定。催化劑的性能(包括活性、選擇性、穩(wěn)定性和再生性)無法直接量化，而是綜合體現(xiàn)在活性溫度、幾何特性參數(shù)、機械強度參數(shù)、化學成分含量以及工藝性能指標等相關參數(shù)上。此外，還要考慮在整個脫硝系統(tǒng)運行過程中，諸如催化劑模塊設計、SO2/SO3轉化率以及催化劑壽命等各方面因素。

SCR脫硝催化劑在使用中需要注意的事項

在實際工程中催化劑模塊的長、寬尺寸基本保持固定不變，高度則要根據(jù)SCR系統(tǒng)脫硝效率所需，由設計人員或催化劑供應商確定。又如在SCR反應過程中，由于催化劑的存在，促使煙氣中部分SO2被氧化成SO3，在氣體混合物中轉變成SO3的SO2物質的量與起始狀態(tài)物質的量之比，稱為轉化率，SO2/SO3轉化率也是SCR系統(tǒng)中的重要指標之一。SO2/SO3轉化率越高，說明催化劑的活性越好，所需要的催化劑量越少。但高塵布置的脫硝反應器SO2/SO3轉化率越高，則越易產生煙道、空氣預熱器甚至電除塵器被硫酸腐蝕的危險，因此SCR系統(tǒng)中應嚴格控制SO2/SO3轉化率。目前，國內要求的SCR系統(tǒng)催化劑對SO2向SO3的轉化率不大于1%，所有的SCR系統(tǒng)催化劑使煙氣中的SO2向SO3的轉化率與催化劑的體積均成相應比例，降低催化劑的用量可減少SO3的形成。

因此，催化劑的設計就是要選取一定反應面積的催化劑，以滿足在設備煙氣出口的煙氣流量、溫度、壓力、成份等條件下達到脫硝效率、氨逃逸率等SCR基本性能的設計要求；而在灰分條件多變的環(huán)境下，其防堵和防磨損性能則是保證SCR設備長期安全和穩(wěn)定運行的關鍵。在防堵灰這一層面，對于一定的反應器截面，在相同的催化劑節(jié)距下，板式催化劑的通流面積較大，一般在85%以上，且其壁面夾角數(shù)量較少，不容易堵灰；蜂窩式催化劑次之，其流通面積一般在80%左右，而且其每個催化劑壁面夾角都是90°直角，在惡劣的煙氣條件下，容易產生灰分搭橋而引起催化劑的堵塞，但在相同的設計條件下，適當選取大節(jié)距的蜂窩式催化劑，其防堵效果可接近板式催化劑；波紋板式催化劑的流通面積與蜂窩式催化劑相近，但因其壁面夾角很小且數(shù)量又相對較多，為三種結構中容易積灰的版型，不過其抗中毒性能和抗二氧化硫氧化性能較強。

SCR脫硝催化劑在使用中需要注意的事項

催化劑運行一段時間后，由于催化劑的中毒及燒結，其活性會逐漸下降，當不能滿足設計效率時，氨的逃逸會增加，此時必須進行清洗或更換。值得注意的是，多數(shù)脫硝催化劑本身含有一定的毒性，加之其被使用過程中，煙氣中大量的鉻、鈹、砷、汞等重金屬又對這些催化劑造成了二次污染，成為富含各類重金屬成分的有害物料。據(jù)國內環(huán)境科學研究院對我國部分燃煤電廠產生的廢煙氣脫硝催化劑的危險特性分析結果表明，廢煙氣脫硝催化劑的主要危險特性為浸出毒性，其中鈹、銅、砷的浸出濃度普遍高于新脫硝催化劑的浸出濃度，甚至部分企業(yè)廢煙氣脫硝催化劑中鈹、砷、汞的浸出濃度超過《危險廢物鑒別標準浸出毒性鑒別》的有關要求，極易造成環(huán)境污染。當前，廢棄的SCR脫硝催化劑已經成為配備脫硝裝置的企業(yè)面臨的一個嚴重的環(huán)保問題，相關企業(yè)切不可自行隨意處置，需按照我國危險廢物處置要求進行妥善處理，以免造成嚴重的二次污染。

綜上所述，盡管SCR早已成為國內外上主流的脫硝技術，選擇性脫硝催化劑也已占國內外燃煤電廠脫硝所用催化劑的90%以上。但在發(fā)電機組SCR脫硝系統(tǒng)特別是新型能源機組，例如分布式能源燃氣發(fā)電機組脫硝系統(tǒng)的實際設計和應用過程中仍有很多細節(jié)需要進一步研究、探討和完善，不斷積累總結經驗。

河北漢藍環(huán)境科技公司研發(fā)設計的各類沼氣、瓦斯氣、垃圾填埋氣發(fā)電機組SCR脫硝系統(tǒng)以及柴油機測試臺架脫硝設備已在多地電廠和企業(yè)實際應用，運行平穩(wěn)且達到了環(huán)保要求。希望我們的設備也能幫到在環(huán)保大潮中砥礪前行的您！河北漢藍，愿與眾企業(yè)攜手共繪美好未來！

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