脱硫脱硝催化剂
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SCR脱硝高温型和低温型催化剂按工作温度不同催化剂分为高温型和低温型。
高温型催化剂以TiO2、V2O5为主要成分,适用工作温度为280~400℃,适用于燃煤电厂、燃重油电厂和燃气电厂。
低温型催化剂以TiO2、V2O5、MnO 为主要成分,适用工作温度为大于180℃,已用于燃油、燃气电厂,韩国进行了燃煤电厂的工业应用试验。
SCR低温催化剂可分为4类:贵金属催化剂、分子筛催化剂、金属氧化物催化剂和碳基材料催化剂。
1 贵金属催化剂贵金属催化剂优点为具有较为优良的低温活性,缺点是生产成本高,同时催化剂易发生氧抑制和硫中毒等。
该类催化剂通常是采用Pt、Rh、Pd 等贵金属,以氧化铝等整体式陶瓷作为载体的催化剂,是SCR 反应中最早使用的催化剂,在20世纪70年代就已经作为排放控制类的催化剂而得到发展,但因易发生氧抑制和硫中毒等缺点,因此,在上个世纪八九十年代以后逐渐被金属氧化物类催化剂所取代,现阶段仅应用于天然气燃烧后尾气中以及低温条件下NO 的脱除。
在贵金属催化剂中,对Pt 的研究较为深入,化学反应过程为NO 在Pt的活性位上脱氧,然后碳氢化合物再将Pt-O还原。
Pt催化剂效率高,但其有效温度区间较窄限制了它的应用。
Kang M 等对1%(质量分数,下同)Pt /A12O3、20%Cu/A12O3及1%Pt+20%Cu/A12O3 3 种催化剂的活性作了对比研究试验。
实验结果表明,在3种催化剂中,Pt/A12O3催化剂的活性最高,并且水的存在会降低催化剂的活性及NO的氧化率。
他们采用Pt/A12O3和Cu/A12O3制备了双层催化剂,在O2存在情况下,Pt/A12O3首先促使NO氧化成NO2,而Cu/A12O3随后促进催化NO2脱除,以上2 种活性成分协调分工使得双层催化剂显著提高了SCR 的活性。
在200℃反应环境温度以下,双层催化剂的脱硝率大于80%。
SekerE等采用溶胶-凝胶法制备2%Pt/A O 催化剂,在150℃时NOx 转化率最高可达到99%,但当温度高于350℃时由于一些含氮物质氧化生成NO 和NO2,转化率则出现负值。
SCR脱硫催化剂介绍1、催化剂的化学组成商业SCR催化剂活性组成为V205,载体为锐钛矿型的TiO2。
W03或Mo03作助摧化剂。
SCR催化剂成分及比例,根据烟气中成分含量以及脱硝性能保值的不同而不同。
表2.2列出了典型催化剂的成分及比例。
活性组分是多元催化剂的主体,是必备的组分,没有他就缺乏所需的催化作用。
助催化剂本身没有活性或活性很小,但却能显著的改善催化剂性能。
研究发现,W03与Mo03均可提高催化剂的热稳定性,并能改善V2O5与Ti02之间的电子作用,提高催化剂的活性、选择性和机械强度。
除此以外,Mo03还可以增强催化剂的抗As203中毒能力。
载体主要起到支撑、分散、稳定、催化活性物质的作用,同时Ti02本身也有微弱的催化能力。
选用锐钛矿型的Ti02作为SCR催化剂的载体,与其他氧化物(如Al2O3 、ZrO2)载体相比,Ti02抑制SO2 氧化能力强,能很好地分散表面钒物种和Ti02的半导体本质。
2、对SCR催化剂的要求理想的燃煤烟气脱硫催化剂,需要满足以下条件:(1)活性高为满足国家严格的排放标准,需要达到80%-90%的脱硝率,即要求催化剂有很高的SCR活性。
(2)选择性强还原剂NH3 ,主要是被N0X氧化成N2和H20,而不是被O2氧化。
催化剂的高选择性,有助于提高还原剂的利用率,降低运行成本。
(3)机械性能好燃煤电厂大多采用高灰布置方式,SCR催化剂需长期受大气流和粉尘的冲刷磨损,并且安装过程中对催化剂的机械强度也有一定的要求。
(4)抗毒性强烟气和灰飞中含有较多的毒物,催化剂需要耐毒物的长期侵蚀,长久保持理想的活性(5)其他SCR催化剂对S02的氧化率低,良好的化学、机械和热稳定性,较大的比表面积和良好的孔结构,压降性、价格低、寿命长,此外还还要求SCR催化剂结构简单、占地省、易于拆卸或装置。
3、催化剂类型电厂烟气脱硝催化剂的主要类型有蜂窝式、板式和波纹式,结构如图2-23所示。
国内外SCR脱硝催化剂的研究对比1国外SCR脱硝催化剂的研究现状研究历史SCR技术发展至今已有三十多年的历史,是目前国外应用比较广泛的一种烟气脱技术。
但由于催化理论和反应机理研究上的欠缺,致使该项技术远未达到完善的程度。
因此,对SCR技术的研究也从未停止过。
近年来,在反应机理及反应动力学、抗毒性能、新型催化剂及载体的研究等方面又有了很大的发展。
研究机构目前国外关于SCR催化剂的研究机构主要有:英国剑桥大学、英国雷丁大学、美国密歇根大学、日本九州大学、日本国立材料和化学研究所等等,其中密歇根大学主要致力于贵金属催化剂的研究,日本国立材料和化学研究所主要致力于金属氧化物催化剂制备方法的研究。
研究进展贵金属催化剂贵金属催化剂低温催化活性优良,对NOx还原及对NH3、CO氧化均具有很高的催化活性,因此在SCR过程中会导致还原剂大量消耗而增加系统运行成本。
此外,催化剂造价昂贵,易发生氧抑制和硫中毒。
目前研究人员主要致力于采用新制备技术和新型载体,针对某些含硫低的尾气开发出一些性能较好的低温催化剂。
在贵金属催化剂的制备方面,研究者不仅要考虑到贵金属活性组分的种类,还要考虑到所用载体的种类问题。
在(NH3+H2)-NO 条件下,Evgenii V. Kondratenko 等对Ag/Al2O3 进行了SCR 研究,结果表明,在低温范围内,同时有O2 和H2 存在的情况下,该催化剂的活性能得到很大程度的提高。
I. Salem 等就ZrO2 及SnO2 对SCR 催化剂Pt/Al2O3 催化活性的影响进行了研究;此外,关于不同还原剂对SCR 反应的影响也进行了探讨。
研究结果指出,当采用C3H6 为还原剂时,在250 ℃左右,ZrO2 和SnO2 的添加,可以有效提高NOx 的转化率,同时还可以减少N2O 的产生;但是随着反应温度的升高,NOx 的转化率反而会降低。
日本Ken-ichi Shimizu 等在尿素选择性催化还原NO 的过程当中,添加了%的H2,便使催化剂Ag/Al2O3 的催化活性大大增强。
脱硝催化剂硫酸氢铵全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:脱硝催化剂硫酸氢铵,简称NH4HSO4,是一种常用的催化剂,主要用于烟气中氮氧化物的脱除。
在工业生产中,燃烧燃料会生成大量的氮氧化物(NOx),这些氮氧化物对环境和人体健康都会造成危害,因此需要采取措施进行脱除。
硫酸氢铵是一种有效的脱硝催化剂,可以将烟气中的氮氧化物转化为无害的氮气和水蒸气,从而实现脱硝的目的。
硫酸氢铵作为脱硝催化剂具有以下几个优点:1. 高效:硫酸氢铵可以有效地催化氮氧化物的还原反应,将NOx 转化为N2和H2O,脱硝效率高达90%以上。
与传统的脱硝方法相比,硫酸氢铵能够更快速地将氮氧化物转化为无害物质。
2. 低成本:硫酸氢铵是一种廉价且易获取的化合物,制备成本低廉,适用于大规模工业生产和应用。
与其他脱硝催化剂相比,硫酸氢铵的成本更加经济实惠。
3. 环保:硫酸氢铵在脱硝过程中不会产生二次污染物,反应产物为无害的氮气和水蒸气,不会对环境造成进一步污染。
使用硫酸氢铵进行脱硝可以有效降低氮氧化物排放量,减少大气污染。
4. 安全:硫酸氢铵作为催化剂具有较高的稳定性和安全性,不会在储存和使用过程中产生危险情况。
使用硫酸氢铵进行脱硝操作时,操作简单方便,工作人员不需要接触有毒有害的化学品,安全性较高。
除了在工业领域中广泛应用外,硫酸氢铵还可以在其他领域发挥重要作用。
在农业生产中可作为氮肥使用,提高农作物的产量和质量;在医药领域可用于制备药物和化学试剂;在实验室中可用作缓冲液和催化剂等。
硫酸氢铵作为脱硝催化剂具有较高的效率、低成本、环保和安全等优点,在工业生产和其他领域中有着广泛的应用前景。
随着环保意识的不断提高和对氮氧化物排放标准的要求日益严格,硫酸氢铵将会在未来的发展中扮演更加重要的角色,为促进可持续发展和保护环境做出贡献。
第二篇示例:脱硝催化剂硫酸氢铵是一种常用的催化剂,广泛应用于煤燃烧、石油炼制、烟气脱硝等工业领域。
硫酸氢铵是一种无机化合物,化学式为NH4HSO4,常见的形态为结晶体状,具有较高的溶解度和稳定性。
本发明涉及发电厂燃煤锅炉废气、水泥厂炉窑废气、垃圾焚烧炉废气等废气基于选择性催化还原(SCR)技术的蜂窝式脱硝催化剂用作基材的纳米钛白粉的制造方法。
按以下步骤制得:(1)将偏钛酸用去离子水洗去杂质,压滤制成滤饼;(2)将滤饼与硝酸、碳酸钡、去离子水一起制成TiO2溶胶或将滤饼与去离子水一起制成TiO2悬浮液;(3)将TiO2溶胶或悬浮液输送至旋转炉窑内进行干燥、煅烧处理,分别制得加钡型或不加钡型高性能纳米钛白粉。
本发明制造工序简单、成本较低,且制得的纳米钛白粉表面酸性活性点位多、比表面积适中、分散性好,作为基材与其他成分一起制造的脱硝催化剂活性高、热稳定性好、机械强度高。
SCR脱硝催化剂的性能试验研究王琦,王树荣,高翔,骆仲泱,岑可法现在世界范围内使用SCR技术的燃煤电厂基本上都是采用NH3为还原剂的钛基催化剂,国内外提供催化剂的公司有很多,其中最大的催化剂供应商是Mitsubishi Heavy Industries-MHI、Cormetech 和Siemens,它们每年生产近33000m 的催化剂,另外还有Haldor Topsoe A/S、Nippon Shokubai、W只.Grace、Hitachi公司等,全世界很多电厂SCR系统中应用的基本都是以上公司提供的催化剂。
以NH 3为还原剂,在典型SCR 反应条件下的化学反应式为:4NH 3+4NO+O 2=4N 2+6H 2O 2NH 3+NO+NO 2= 2N 2+3H 2O通过使用适当的催化剂,上述反应可以在200度和NO x 反应生成N 2和H 2O , 而不是被O 2所氧化,因此反应又被称为“选择性”。
基本原理如图 1所示,图 2说明了这个主反应的机制。
■ ■ I图1 SCR 法脱硝皋本原理图2 SCR 而反应机制凰X _ R 壯;込::JX~矶kH IIg zH H』HiolM4NO + 4NH 3 + O 2-> 4N 2 + 6H 2ON 2 H 2OIH HA I9 ? -■irf©--O —'Me ■■川\ K HH z6 6-■M D --0=「M日一IW烟气NH 34o II気在活性点的暇制活供点NO表1傑化剤的路构及苴功能TablConfiguration and function of the cata1ysts功能成分催化剂形状的骨架载体活性盒属的汕散和M持rio2活性全属做化剂活性作用V2O^ WOj, MoOj 一般用SV值[SV值二处理气体量(m3/h)/催化剂量(m3)]来表示催化剂的充填量指标。
脱硝催化剂安装的注意事项-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述脱硝催化剂是一种用于减少燃煤电厂和工业生产中氮氧化物(NOx)排放的关键设备。
通过催化剂的作用,能够将废气中的NOx转化为无害的氮气和水蒸气,从而达到环境保护和节能减排的目的。
在安装脱硝催化剂时需要注意一些关键事项,以确保其正常运行和有效性。
本文将详细介绍脱硝催化剂安装的注意事项,以供参考。
脱硝催化剂的安装是一个复杂而精细的过程,需要仔细考虑多个因素。
首先,必须确保催化剂的正确选择与使用环境相匹配。
不同型号的脱硝催化剂适用于不同的温度和气体成分,在选择时需要根据实际情况进行合理的匹配。
此外,催化剂的尺寸和形状也需要与燃烧设备的结构相匹配,以确保催化剂能够充分接触废气,提高脱硝效果。
其次,安装过程中需要注意催化剂的保护,避免因外界环境原因导致催化剂的损坏或质量下降。
安装过程中应严格遵守操作规程,避免对催化剂进行不必要的冲击或振动。
同时,要保证催化剂的存放和运输过程中不受潮湿、高温或其他有害物质污染。
催化剂是一个相对脆弱的材料,对于任何损伤,都可能会影响其催化效果,因此在安装过程中必须格外小心。
另外,安装脱硝催化剂时需要注意其位置和布局,以便实现最佳的催化效果。
一般来说,脱硝催化剂应尽量安装在燃烧设备的烟气出口处,以便将废气中的NOx充分转化。
另外,催化剂的布局也需要考虑到燃烧设备的结构和特点,确保烟气能够均匀地通过催化剂层,提高催化效率。
综上所述,脱硝催化剂的安装需要注意多个关键事项,包括正确选择催化剂、保护催化剂、合理布局等。
只有在安装过程中小心谨慎,并且严格按照操作规程进行操作,才能确保催化剂的正常运行和有效性。
通过正确的安装,脱硝催化剂将成为燃烧设备减少氮氧化物排放的重要工具,为环境保护作出贡献。
1.2文章结构文章结构是指文章的组织框架和内容安排方式。
一个良好的文章结构可以使读者更好地理解文章的主题和内容。
本文的结构主要包括引言、正文和结论部分。
一、低温SCR脱硝技术的意义除了电力行业,非电力行业(如玻璃、陶瓷、水泥等行业)的氮氧化物排放控制也是目前污染控制的主要领域。
而目前电力行业脱硝催化剂的工作温度为300-400°C,不能满足非电力行业废气的排放温度(低温120-300°C)范围内,如果采用再加热,又会导致能耗大等缺点,这在工业上是得不偿失的做法。
新修订版的《中华人民共和国大气污染防治法》第四十一条指出“钢铁、建材、有色金属、石油、化工等企业生产过程中排放粉尘、硫化物和氮氧化物的,应当采用清洁生产工艺,配套建设除尘、脱硫、脱硝等装置,或者采取技术改造等其他控制大气污染物排放的措施”。
因此,低温SCR技术是实现“大气污染防治行动计划”目标的主要工程技术。
低温SCR催化剂作为SCR脱硝技术的关键,也就成为研宄的重点,对低温脱硝行业有着举足轻重的作用。
二、耐硫耐水低温脱硝催化剂制备1.催化剂制备将钛渣与氢氧化钠固体以1:1.6的质量比混合均匀后,在600℃下焙烧6h,升温速率3℃/min。
焙烧后的钛渣用去离子水进行洗涤并过滤,直至洗出液PH 值<9.0,将滤渣在90℃下烘干12h。
取105g烘干后的钛渣,缓慢加入到650mL 质量分数为35%的硫酸溶液中,在该溶液沸点(~108℃)下搅拌、回流3.5h。
待悬浊液冷却至室温,逐滴加入25%的氢氧化钠溶液,直至PH至2.5~3.0,Ti以偏钛酸(H2TiO3)的形式沉淀。
经抽滤、洗涤至滤液呈中性后,将滤渣在500℃下焙烧4h得到纳米TiO2颗粒,升温速率为3℃/min。
通过分步浸渍法制备V2O5-WO3-CeO2/TiO2脱硝催化剂。
本部分使用自制的锐钛矿TiO2纳米颗粒作为催化剂载体,其他所有试剂均为分析纯。
首先将50.45g六水硝酸铈(Ce(NO3)3·6H2O)常温溶解于1000mL去离子水中,制备硝酸铈水溶液,将435g自制的锐钛矿TiO2纳米颗粒加入溶液中,将其于55℃下浸渍4h后蒸干,然后于110℃下干燥8h。
高灰分煤种SCR脱硝装置催化剂选择论述0.前言根据《国务院关于印发“十二五”节能减排综合性工作方案的通知》(国发【2011】26号)规定:“十二五”期间新建燃煤机组全部安装脱硫脱硝设施,单机容量30万千瓦及以上现役燃煤机组全部加装脱硝设施。
所以,烟气脱硝技术的应用是当前火力发电厂面临解决的问题。
烟气脱硝技术主要包括:选择性催化还原法(scr)、选择性非催化还原法(sncr)、选择性非催化还原与选择性催化还原联合法(sncr/scr)、液体吸收法、微生物法、活性炭吸附法、电子束法等。
其中, scr脱硝技术是国外最广泛采用的烟气脱硝技术,也是我国火电厂烟气脱硝的首选技术。
scr脱硝系统由scr反应器、烟道系统、氨储存和制备系统系统、氨喷射和混合系统和控制系统等组成。
scr脱硝催化剂作为系统的核心部件,直接决定着scr系统的运行效果,同时由于scr催化剂价格昂贵,对系统造价有很大贡献,约占总造价的40-50%。
1.脱硝催化剂的发展目前电厂脱硝催化剂类型有平板式催化剂、蜂窝式催化剂和波纹板式催化剂三种,绝大多数电厂均采用平板式和蜂窝式催化剂,两者市场份额占90%以上。
平板式催化剂和蜂窝式催化剂19世纪70年代在日本首先开发成功,并得到大规模应用。
随着欧洲和美国环境标准的严格,欧洲和美国开始大规模生产scr脱硝催化剂。
当时主要的蜂窝式催化剂厂商奥地利的ceram、德国的siemens(后来的argillon,现在的johnson matthey argillon)、美国的cormetech 等,平板式催化剂厂商包括日本的日立和德国的siemens(后来的argillon,现在的johnson matthey argillon),其中jm argillon 是全球唯一的一家同时生产蜂窝式和平板式催化剂的厂家。
在20世纪80年代,topsoe和日立造船开始开发波纹板式催化剂并应用,相对平板式和蜂窝式催化剂,其应用业绩较少。
脱硫脱硝催化剂
随着工业化程度的不断提高,大量的化石能源被开采和使用,导致了大气污染问题的严重加剧。
其中,二氧化硫和氮氧化物是主要的大气污染物之一。
为了减少这些有害物质的排放,脱硫脱硝技术应运而生。
而其中的催化剂则扮演着至关重要的角色。
一、脱硫脱硝技术的现状
脱硫脱硝技术是指通过一系列的化学反应,将燃烧过程中产生的二氧化硫和氮氧化物转化为无害的物质。
目前,常用的脱硫脱硝技术包括湿式法、干式法、选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)等。
湿式法是指将含有二氧化硫和氮氧化物的烟气通过水喷淋器喷淋,使其与水蒸气等反应生成硫酸和硝酸,然后通过反应器中的吸收液吸收,最终产生硫酸和硝酸盐。
而干式法则是通过对烟气中的二氧化硫和氮氧化物进行吸附和催化氧化,将其转化为硫酸和硝酸盐。
而SCR和SNCR则是通过添加催化剂,使烟气中的氮氧化物在一定温度下与氨气反应,生成氮气和水蒸气。
二、脱硫脱硝催化剂的作用
脱硫脱硝催化剂是一种特殊的化学物质,其主要作用是在脱硫脱硝反应中起到催化剂的作用。
催化剂能够降低反应的活化能,从而加速反应速率,提高反应效率。
在脱硫脱硝反应中,催化剂能够加速氧化剂和还原剂的反应速率,使得反应更加迅速和充分。
脱硫脱硝催化剂的主要成分是金属氧化物和贵金属。
其中,金属
氧化物主要起到吸附和催化氧化的作用,而贵金属则能够促进还原剂和氮氧化物的反应,从而提高反应效率。
在脱硫脱硝催化剂中,常用的金属氧化物包括铜氧化物、铁氧化物、锰氧化物等,而常用的贵金属则包括铑、铂、钯等。
三、脱硫脱硝催化剂的研究进展
随着环保意识的不断提高,脱硫脱硝催化剂的研究也越来越受到重视。
目前,国内外学者们已经通过实验和理论研究,对脱硫脱硝催化剂的性能进行了深入的探究。
这些研究成果不仅能够为脱硫脱硝技术的应用提供更加可靠的理论基础,还能够为催化剂的制备和性能优化提供有力的支持。
1. 催化剂的制备方法
目前,制备脱硫脱硝催化剂的方法主要包括物理混合法、共沉淀法、沉淀法、溶胶-凝胶法、水热法等。
其中,共沉淀法是制备催化剂的主流方法之一。
该方法通过控制沉淀反应条件,使得金属离子在溶液中形成复合物,然后在一定温度下还原成金属氧化物,最终得到催化剂。
2. 催化剂的性能研究
催化剂的性能研究主要包括催化活性、稳定性和选择性等方面。
其中,催化活性是指催化剂在反应中的催化效率,稳定性是指催化剂在长期使用过程中的稳定性能,而选择性则是指催化剂在反应中对不同物质的选择性。
近年来,学者们通过实验研究和理论模拟等手段,对脱硫脱硝催
化剂的性能进行了深入探究。
他们发现,催化剂的制备方法、成分和结构等因素对催化剂的性能具有重要影响。
同时,他们还通过改变催化剂的组成和结构等方法,进一步提高了催化剂的性能。
四、结语
脱硫脱硝技术是一项非常重要的环保技术,催化剂则是实现脱硫脱硝反应的关键。
在未来的发展中,我们应该进一步加强对脱硫脱硝催化剂的研究,提高催化剂的性能,从而更好地解决大气污染问题。