水泥窑SCR烟气脱硝催化剂的选型与应用

2催化剂选型

2.1合理选择催化剂类型

SCR脱硝普遍采用氧化钛基催化剂，活性温度在300℃～420℃之间，根据外观形状可分为蜂窝式、板式与波纹式三种。这些催化剂的矿物组成比较接近，都是以TiO2(含量约80%～90%)作为载体，以V2O5(含量约1%～2%)作为活性材料，以WO3或MoO3(含量约占3%～7%)作为辅助活性材料，具有相同的化学特性，但外观形状的不同导致物理特性存在较大差异。

表1为各种催化剂的性能比较。

欧洲安装SCR脱硝系统的水泥厂见表2。

水泥窑的烟气性质与燃煤电厂烟气差异较大，现有适用于燃煤电厂的成熟SCR催化剂并不完全适用于水泥行业。

根据水泥窑的实际飞灰浓度，应选择节距大的催化剂，脱硝反应是在催化剂的表面进行的，蜂窝式催化剂的比表面积大(约300～600m2/m3)，因而在同等工程设计条件下，所需体积量较小，可使反应器设计体积减小，降低建设SCR脱硝装置的初期投资成本。

尤其蜂窝式催化剂应用非常广泛，目前在国外水泥窑SCR系统中，65%以上使用的是蜂窝式催化剂，其可靠性和催化效果得到了实践的认证见表4[2]。

2.2孔数和节距的选择

选择合适的催化剂节距对于避免灰分在催化剂表面的沉积和搭桥有非常重要的作用，灰分的沉积和搭桥会减少催化剂活性反应面积，同时造成更大的压降[3]。

由催化剂的设计特点可知，催化剂的孔数较多，其节距越小、壁厚越薄，具有较大的几何比表面积见表3。

因此，催化剂用量也较少。以蜂窝式催化剂为例，其孔数每增加一级，如从15×15孔向上增加为16×16孔时，对于同一项目，催化剂的设计用量可以减少在8%以上，由此可以节约催化剂采购成本8%以上。但同时，孔径变小后，烟气通过截面缩小，在高飞灰条件下，极易发生飞灰的架桥堵灰。因此，结合水泥窑烟气含尘量高的特性，要选择大孔径的催化剂，见表3中的15孔、13孔或10孔的催化剂。

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