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很久以來,SCR催化劑生產(chǎn)核心技術均被美國、日本、德國等國外數(shù)家大型企業(yè)所壟斷,國內(nèi)引進的技術主要來自日本、德國、美國。我國煤電脫硝所用SCR催化劑產(chǎn)品均為國外產(chǎn)品,這些外來技術生產(chǎn)出的產(chǎn)品并不能在活性、穩(wěn)定性等方面完全適合需求,同時催化劑的壽命較短,廢催化劑本身會對環(huán)境形成二次污染。催化劑再生前后失活速率的變化,可以看出再生催化劑較新催化劑的失活速率幾乎一致。失活速率是考察再生催化劑性能好壞的重要指標之一。如果再生催化劑的物質沒有被完全清除,那么該再生催化劑即使運行之初表現(xiàn)出與新催化劑相似的活性,但是運行一段時間后它的活性會很快地下降,即失活速率要明顯快于新催化劑。通常,當蜂窩式催化劑的孔數(shù)每增加一級,如從18×18孔向上增加為19×19孔時,對于同一工程項目,催化劑的設計用量可以減少在5%以上,由此可以節(jié)約催化劑采購成本5%以上。但是,孔徑變小后,煙氣通過性差,在高飛灰條件下,極易發(fā)生飛灰的架橋堵灰,催化劑一旦發(fā)生飛灰架橋,就會發(fā)生“累積”效應,即當催化劑部分孔道發(fā)生堵塞時,相對的使其他未堵塞的孔道通過的飛灰量急劇增大,再運行不長的時間,整個催化劑都會發(fā)生嚴重堵塞。
脫硝催化劑來源于某市的燃煤廠房。該廠房SCR 脫硝催化劑挑選蜂窩類塊型催化劑,通常包含 V2O(5 WO3)/TIO2。例如,實驗挑選了兩類催化劑樣本,一塊是為了獲得14 400h 后的催化效果 ;另一類是相同廠房產(chǎn)出的未經(jīng)加工的新式催化樣本。兩類催化劑樣本都是18×18 孔催化劑。新式催化劑的節(jié)距達到8.08mm,催化劑內(nèi)壁厚度達到1mm ;使用階段催化劑節(jié)距是8.04mm,內(nèi)壁厚度達到1.10mm。實驗的樣本選取新式催化劑與使用后催化劑前部2 ~ 5cm 的部分。
過去5年,我國燃煤電廠脫硝催化劑已存在報廢現(xiàn)象,但由于市場尚未形成規(guī)模,催化劑再利用市場也未打開。“SCR催化劑一旦達到使用壽命,因其本身組成而被定義為危險固廢,而此前企業(yè)的處理方法大多為填埋或無害化處理等,對環(huán)境仍有一定的破壞,對資源也是浪費。至2019年底,我國火電裝機容量達到11.9億千瓦,以當前燃煤機組“超低排放”標準來計算,SCR催化劑的總填裝量約為120萬立方米。鋼鐵、各種窯爐、有色冶金以及各行業(yè)的自備燃煤動力鍋爐、自備電廠及散煤等非電燃煤行業(yè)消耗國內(nèi)煤炭總量的50%左右,粗略估計催化劑總填裝量100萬立方米。