脱硝催化剂系列 | 如何根据参数设置设计催化剂较优方案

时间：2021-01-11

脱硝催化剂是SCR脱硝系统的重要部分，直接影响脱硝效率。不同烟气工况，脱硝催化剂的成分也不同，在催化剂方案设计时应该考虑哪些因素？

1、烟气量（一般采用标湿）
标况或者工况（有对应的温度）,影响催化剂的总体积以及模块布置方式（控制流速）。一般在方案设计时使用标湿烟气量，如果没有说明是标湿，默认为标湿，如果给的标干的烟气量，换算成标湿烟气量：例如水分为10%，标干烟气量/（1-0.1）= 标湿烟气量。

2、脱硝运行温度
脱硝催化剂的活性温度窗口为300~ 400℃。如果反应温度太低，就会降低催化剂的活性，使脱硝效率下降，最后达不到脱硝的效果，如果催化剂在低温下持续运行，将导致催化剂*性地损坏;如果反应温度太高，NH3容易被氧化，生成NOx，影响脱硝效率，甚至会引起催化剂材料地相变，导致催化剂的活性退化。特别是长期运行的温度区间，影响催化剂的选型及立方数。

3、含尘量
直接影响催化剂孔数选择。

4、入口NOx
 催化剂体积一定的情况下，随着入口氮氧化物浓度的升高，催化剂孔道内的负荷是逐渐增大的，这就会导致催化剂的脱硝效率下降。因此入口NOx的浓度直接影响催化剂的总立方数。

5、出口NOx要求
  影响催化剂的总立方数。

6、氨逃逸要求
出口烟气中的NH3体积分数，反映了未参加反应的NH3，通过对NH3逃逸率的分析，可以掌握催化反应的进程和催化反应的效率。如果NH3 的逃逸率过高，则会增加生产成本。因此，正确分析NH3逃逸率，对分析催化反应效果和满足反应需要有直接影响。方案设计时一般为3ppm。 

7、SO2/SO3转化率要求
烟气中的SO2 转化成SO3 的比例，对于整个催化反应有着重要的影响，转化率越高则表明催化效果越好，所投入的催化剂数量也相应减少。同时，通过对SO2 和SO3转化率的分析，可以掌握催化剂的使用情况以及催化剂的具体使用效率。一般在催化剂方案设计时选择单层0.4-0.5%较为合理。

8、烟气及灰尘成分
受烟气及飞灰的影响，催化剂活性随运行时间逐渐降低：运行初期，劣化速率较快；**过2000h后，劣化速率趋缓。为了充分发挥每层催化剂的残余活性，较大限度利用现有催化剂，通常采用“X＋1”模式布置催化剂，初装X层，预留一层。需要强调指出，为了SCR运行的经济性，在电厂蜂窝式催化剂选型时宜考虑选择壁厚不小于0.8mm的催化剂，以便将来采用清洗或再生技术，延长催化剂的使用寿命。

此外在进行脱硝催化剂方案设计时还需考虑孔数、层数的要求及反应器尺寸等参数设置。

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