SCR脫硝催化劑因其較高的脫硝效率和較好的催化選擇性以及優(yōu)良的抗中毒能力成為各科研機(jī)構(gòu)的研究熱點(diǎn)。為適應(yīng)復(fù)雜的排氣環(huán)境,滿足脫硝設(shè)計(jì)要求,低溫脫硝催化劑應(yīng)具備以下性能:

SCR脫硝催化劑

(1)較高的脫硝效率

在SCR系統(tǒng)中,氣體以較高的速度流經(jīng)催化劑表面,燃煤電廠SCR系統(tǒng)中空速約為4000 h-1,柴油機(jī)SCR系統(tǒng)中空速約為20000 h-1,催化劑與煙氣中的NOx接觸時(shí)間較短,為達(dá)到煙氣排放標(biāo)準(zhǔn),催化劑必須具有較高的脫硝效率。

(2)良好的催化選擇性

在SCR系統(tǒng)中,煙氣由多種氣體成分混合組成,燃煤電廠煙氣與柴油機(jī)尾氣中均含有大量的CO2、H2O、O2、N2、SO2和CO在氣體與催化劑接觸的有限時(shí)間內(nèi),為避免副反應(yīng)發(fā)生,提高主反應(yīng)速率,催化劑必須具有良好的催化選擇性。

(3)較好的NOx濃度適應(yīng)性

在SCR系統(tǒng)中,NOx濃度因系統(tǒng)運(yùn)行工況的不同而復(fù)雜多變,燃煤電廠煙氣因釆用煤質(zhì)不同,濃度變化可以達(dá)到300-2000ppm,柴油機(jī)尾氣因釆用柴油品質(zhì)及負(fù)載不同,濃度變化可以達(dá)到50-3000 ppm,為保證在較大NOx濃度變化范圍內(nèi)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),催化劑必須具有較好的NOx濃度適應(yīng)性。

(4)低溫脫硝溫度窗口

在SCR系統(tǒng)中,高溫SCR脫硝催化劑活性溫度一般高于320℃,然而,燃煤電廠煙氣溫度一般位150-320℃,如果使用高溫SCR脫硝催化劑就需要對(duì)煙氣進(jìn)行再加熱,為了降低脫硝溫度、降低原有鍋爐煙氣工程改造難度和成本,需要開發(fā)低溫SCR脫硝催化劑,以滿足低溫脫硝性能要求。

(5)抗中毒能力

在SCR系統(tǒng)中,復(fù)雜的煙氣成分會(huì)導(dǎo)致催化劑中毒,煙氣中的堿金屬會(huì)破壞催化劑表面的活性酸位,導(dǎo)致催化劑中毒,脫硝效率下降。煙氣中的SO2經(jīng)氧化變?yōu)镾O3與煙氣中的H2O或堿金屬化合形成硫酸鹽,破壞催化劑表面酸堿性,也會(huì)導(dǎo)致催化劑中毒,脫硝效率下降,因此,為使催化劑在實(shí)際運(yùn)行中保持較高的脫硝效率與較長(zhǎng)的使用壽命,催化劑必須具有良好的抗中毒能力。催化劑的研究方向,主要圍繞著進(jìn)行選擇性催化還原這一主要的用途展開的。