高永利，徐生杰

（蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)院，甘肅蘭州 730000）

淺析新型SCR催化劑的制備、成型及其脫硝中試應(yīng)用

高永利，徐生杰

（蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)院，甘肅蘭州 730000）

分析新型SCR催化劑的制備、成型及其脫硝中試應(yīng)用過程中，利用工業(yè)燃煤鍋爐，并在鍋爐尾部設(shè)置一定數(shù)量的鋁片催化劑模塊，對SCR催化劑進(jìn)行了脫硝中試應(yīng)用。

SCR催化劑；制備；脫硝中試

SCR技術(shù)的快速發(fā)展和進(jìn)步，使其在煙氣中的PCDD/Fs催化分解中得到了廣泛地應(yīng)用。新型SCR催化劑在應(yīng)用過程中，需要對SCR催化劑的制備以及成型情況進(jìn)行把握，并且需要對脫硝中試中反映出的效果予以分析，從而保證脫硝中試實驗?zāi)軌驗樾滦蚐CR催化劑應(yīng)用提供參考和依據(jù)。

1 催化劑制備

在進(jìn)行催化劑粉末制備過程中，考慮到新型SCR催化劑的特征，需要對制備方法進(jìn)行合理選擇。本文采用了溶膠凝膠法法進(jìn)行催化劑粉末制備，在這一過程中，需要保證V-Mn-Ce-TiO2催化劑數(shù)量符合實驗需要，并在催化制備過程中，利用烘箱進(jìn)行烘干備用。同時，催化劑制備過程中，需要考慮到催化反應(yīng)的原理，保證催化劑制備能夠更加方便于催化劑的成型，使其在實際試驗過程中，催化劑的作用得以發(fā)揮。

2 新型SCR催化劑成型

新型SCR催化劑成型，首先需要結(jié)合實驗情況，對催化劑的量進(jìn)行把握。準(zhǔn)備好一定量的催化劑后，選擇適當(dāng)比例的膨潤土與催化劑進(jìn)行混合，之后加入一定量的自來水，獲得糊狀的催化劑。板狀催化劑處理過程中，需要利用行星式球磨機(jī)，之后選擇40cm×40cm的鋁片承載催化劑涂層。催化劑涂層選擇完成后，將催化劑涂層進(jìn)行晾干，并觀察表面是否有催化劑脫落的現(xiàn)象。若是沒有，則對其進(jìn)行烘干處理，保證涂片的質(zhì)量符合要求。涂片烘干后，利用4根細(xì)桿對催化劑涂片串起，將其運(yùn)輸?shù)綄嶒瀳龅?。在?xì)桿選擇過程中，細(xì)桿的長度為400mm，鋁片之間的間隔為5mm。

3 新型SCR催化劑的脫硝中試應(yīng)用

新型SCR催化劑對于煙氣中的PCDD/Fs分解和NOx減排有著重要的影響，這一技術(shù)在燃煤鍋爐中的脫硝中試中發(fā)揮了重要的作用。本文在對新型SCR催化劑的脫硝中試應(yīng)用分析過程中，選擇一家鍋爐場地進(jìn)行試驗。該鍋爐主要以燃煤作為材料，鍋爐排放的煙氣中包含了大量的NOx氣體，利用SCR催化劑對其進(jìn)行脫硝中試，可以降低NOx等有毒氣體對環(huán)境和人體的危害。在脫硝中式過程中，取得的實驗效果能夠很好地解決實際問題。

結(jié)合圖1來看，在利用新型SCR催化劑進(jìn)行脫硝中試實驗過程中，首先需要將成型的SCR催化劑放入準(zhǔn)備好的框架內(nèi)。應(yīng)用實驗的框架主要為正方體結(jié)構(gòu)，并且無頂無底?？蚣馨惭b完成后，需要設(shè)置橫桿，能夠?qū)蚣苓M(jìn)行支撐，使其能夠與實驗位置進(jìn)行連接。新型SCR催化劑脫硝中試共涉及到了六組框架，將六組框架進(jìn)行收尾連接，安裝于鍋爐的排煙管道（如圖1b）所示。在將六組框架安裝完成后，需要在框架外面安裝石棉，保證管道內(nèi)流經(jīng)的氣體擁有一定的溫度，從而使脫硝反應(yīng)有效實現(xiàn)[2]。

圖1 新型SCR催化劑脫硝中試步驟

系統(tǒng)安裝完成后，在進(jìn)行中試反應(yīng)時，需要將氨氣引入到實驗管道當(dāng)中，保證NOx反應(yīng)能夠順利進(jìn)行。在實驗過程中，將鍋爐旁路的開關(guān)打開，使鍋爐內(nèi)的氣體能夠通過試驗裝置中，保證試驗結(jié)果具有較高的可靠性。通氣24h后，中試系統(tǒng)的穩(wěn)定性較好，在此階段進(jìn)行測試。利用鼓風(fēng)機(jī)對催化劑的氣流流速進(jìn)行調(diào)整，并需要考慮到燃煤量，使鍋爐內(nèi)流出的氣體具有一定的溫度，實現(xiàn)對催化劑的溫度進(jìn)行較好控制。

關(guān)于測試的結(jié)果如下：鍋爐內(nèi)部的NOx濃度在100ppm左右，二氧化硫的濃度為2 000ppm，在加入100ppmNH3后，煙氣的流動速度為13～18m/s時，脫硝的效率在55％～75％之間。催化劑在應(yīng)用于脫硝中試當(dāng)中，當(dāng)煙氣的流動速度超過6m/s時，催化劑的脫硝效率較高，達(dá)到了最高值。但是隨著煙氣流速的增加，脫硝效率會逐漸降低。煙氣流速達(dá)到17m/s時，脫硝效率為55％，降到了脫硝效率的最低值。

通過反應(yīng)的結(jié)果來看，本次的脫硝中試試驗較為成功，達(dá)到了理想的效果。在進(jìn)行脫硝中試時，催化劑對NOx有著一定的吸附作用，并且當(dāng)催化劑片吸附煙氣后，NOx會逐漸減少。把握這一因素進(jìn)行脫硝中試，才能夠?qū)Υ呋瘎┑拿撓跣ЧM(jìn)行較好的把握。同時，在進(jìn)行脫硝中試時，SCR催化劑對NOx吸附并未直接影響，主要是依靠催化劑片實現(xiàn)吸附目標(biāo)的。因此，在利用SCR催化劑進(jìn)行脫硝中試時，要對催化劑片的主導(dǎo)作用進(jìn)行較好把握。

4 結(jié)束語

新型SCR催化劑的制備、成型以及脫硝中試中應(yīng)用，關(guān)鍵點在于催化劑的制備和成型。SCR催化劑在脫硝中試中，對煙氣中的NOx等有毒氣體并沒有吸附作用，而是依靠于催化劑片。這樣一來，催化劑片制備是保證反應(yīng)有效進(jìn)行的關(guān)鍵。在實際脫硝中試過程中，溶膠凝膠法制備需要保證催化劑進(jìn)行有效選擇，并且保證催化劑的量足夠滿足化學(xué)反應(yīng)。

[1]鄭軍偉.新型SCR催化劑的制備、成型及其脫硝中試應(yīng)用[D].浙江大學(xué)，2012.

Preparation and Forming of New Scr Catalyst and its Application in Pilot

Gao Yong-li，Xu Sheng-jie

In the process of preparation，molding and denitrification of SCR catalyst，a new type of SCR catalyst was used in the pilot-scale test of industrial SCR and a certain amount of aluminum catalyst was set at the tail of the boiler.

SCR catalyst；preparation

X51

A

1003-6490（2016）08-0007-01

2016-08-06

高永利（1961—），男，遼寧撫順人，講師，主要從事石油化工專業(yè)的教學(xué)與科研工作。