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2015年中国脱硝催化剂行业市场现状分析及展望

北极星大气网  来源:中国产业信息网    2015/11/24 9:49:45  我要投稿  

北极星大气网讯:1、脱硝催化剂原材料市场分析

产业信息网发布的《2015-2020年中国SCR脱硝催化剂行业深度调研与未来发展趋势报告》显示,目前SCR脱硝催化剂的生产能力,是指将钛钨粉、硅粉、粘土等原材料,经过混炼、陈腐、过滤、挤出、干燥、煅烧、切割、包装等一系列工序,生产制造成为全新的SCR催化剂的生产能力。而随着3-5年后脱硝催化装置失去活性,需要对其进行再生或回收。由于彻底失去活性的废旧脱硝催化装置属于危险固废,需要对其进行回收并作无害化处理,行业存在回收处理废旧脱硝催化装置的延伸需求。

由于再生和回收需求属于目前所有安装了脱硝催化装置的火电机组及工业炉窑未来的刚性需求,且随着2015年后更换需求的增加,废旧脱硝催化剂的再生和回收市场将快速增长。

2、脱硝催化剂产品分类

催化剂是SCR脱硝系统中的核心,在性能上,催化剂也是脱硝项目成败的关键,其成分组成、结构、寿命及相关参数直接影响SCR系统的脱硝效率及运行状况。在相同条件下,反应器中催化溶剂体积越大。NOx的脱除率越高,同时氨的逸出量也越少;在经济上,催化剂的初投资成本约占项目投资的20%~60%。催化剂的寿命决定着SCR系统的运行成本。因此,SCR的系统设计和催化剂的设计是密不可分的,SCR催化剂的设计是SCR脱硝技术中很关键的因素。

1、按原材料分

催化剂按原材料来分,目前应用于烟气SCR工程中的催化剂大致有贵金属型、金属氧化物型和离子交换的沸石分子筛型三种类型。

贵金属类催化剂:主要是Pt-Rh和Pd等贵金属类催化剂,通常以氧化铝等整体式陶瓷作为载体。早期设计安装的SCR系统中多采用这类催化剂,其对SCR反应有较高的活性且反应温度较低,但是缺点是对NH3有一定的氧化作用。

金属氧化物类催化剂:广泛应用的SCR催化剂大多是以Ti02为载体,以V205或V205-W03、V205-Mo03为活性成分;其次是氧化铁基催化剂,以Fe203为基础,添加CrO%、A1203、Zr02、Si02及微量的MnOx、CaO等组成,这种催化剂活性较氧化铁基催化剂活性要低40%。通常催化剂载体主要作用是提供具有大的比表面积的做孔结构,在SCR反应中所具有的活性极小。

当采用此类催化剂时,通常以氨或尿素作为还原剂。反应机理通常是氨吸附在催化剂的表面,而NOx的吸附作用很小,在这一类催化剂中,以具有锐钛矿结构的Ti02做载体,作为主要活性成分的催化剂在工程中应用最为广泛,其技术发展也最为成熟,其活性温度区间为260~410℃。在这类催化剂中通常还加入W03或Mo03。其主要作用是增加催化剂的活性和增加热稳定性,防止锐钛矿的烧结和比表面积的丧失。另外W03和Mo03的加入能与S03竞争Ti02表面的碱性位,并代替它,从而限制其硫酸盐化。在催化剂的制备过程中还加入玻璃丝、玻璃粉、硅胶等以增加强度、减少开裂,并加聚乙烯、淀粉、石蜡等有机化合物作为成型黏结剂。

沸石分子筛类催化剂:主要是采用离子交换方法制成的金属离子交换沸石。通常采用碳氢化合物作为还原剂。所采用的沸石类型主要包括y-沸石、ZSM系列、MFI、MOR等,特别是Cu-ZSM-5,国外学者对其研究较多。这一类催化剂的特点是具有活性的温度区间较高,最高可以达到600℃。同时,这类催化剂也是目前国外学者研究的重点,但是工业应用方面还不多。

2、按结构分类

按结构来分,催化剂分为平板式、波纹板式和蜂窝式。

平极式催化剂:非均质催化剂,以玻璃纤维和Ti02为载体,涂敷V205和W03等活性物质,其表面遭到灰分等的破坏磨损后,就不能维持原有的催化性能,催化剂再生几乎不可能。

波纹板式催化剂:非均质催化剂,以柔软纤维为载体,涂敷V205和W03等活性物质,催化剂表面遭到灰分等的破坏磨损后,也不能维持原有的催化性能,催化剂再生不可能。

蜂窝式催化剂:属于均质催化剂,以Ti02、V205、W03为主要成分,催化剂本体全部是催化剂材料。因此其表面遭到灰分等的破坏磨损后,仍然能维持原有的催化性能,催化剂可以再生。

其中蜂窝式催化剂由于其具有强耐久性、高耐腐性、高可靠性、高反复利用率、低压降等特性,得到广泛应用;从目前已投入运行的SCR看,70%采用蜂窝式催化剂,新建机组采用蜂窝的比例也基本相当。

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