SCR脱销催化剂的反应温度

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    SCR脱销催化剂的反应温度

     SCR脱销催化剂的反应温度

    反应温度不仅决定反应物的反应速度,而且决定催化剂的反应活性。一般来说,反应温度越高,反应速度越快,催化剂的活性也越高,这样单位反应所需的反应空间小,反应器体积变小。但NOx的选择催化还原反应只有在特定温度区间才会有效。在特定温度区间以下,反应动力学降低;超出此温度范围,会生成N2O等,并且存在催化剂烧结、钝化。
    在SCR系统中,最适宜的温度取决于过程中使用的催化剂类型和烟气的成分。对于绝大多数商业催化剂(金属氧化物),SCR过程最适宜的温度范围是250~420℃(480~800)。16是一典型金属氧化物型催化剂NOx脱除率的温度函数曲线。曲线显示NOx脱除率随温度升高到370~400℃(700~750)而升高,并达到最大值。当温度超过400℃时,反应速率和NOx的脱除率开始下降。
    当烟气温度接近最佳值时,反应速率上升,更少的催化剂量就能实现相同的NOx脱除率。图217显示了所需催化剂量随温度变化的关系。当烟气温度从320℃(600)上升到最佳值370~400℃(700~750)时,所需的催化剂量大约减少了40%。催化剂量的减少导致了SCR系统资本成本的大幅降低。烟气温度、催化剂量和NOx脱除率之间的关系是催化剂配方和结构的复杂函数,每一种催化剂的物理和化学特性要对于不同的运行条件而实现最优化。对于给定的催化剂配方,甚至不同的催化剂厂家所需的催化剂量和温度区间都可能有所不同,因此催化剂的选择对于SCR系统的运行和性能都是至关重要的。
    根据SCR过程的最佳温度范围,SCR反应装置一般位于锅炉的省煤器与空气预热器之间,但根据需要也有另外两种位置,将在下章作详细的讨论。锅炉降负荷运行,烟气流量也降低。此时,因为锅炉换热表面从烟气中吸收了更多的热量,所以省煤器出口烟温降低。典型的SCR系统可以承受的温度波动在±93℃(±200)之间。然而,在锅炉低负荷运行时,温度可能降到最佳温度以下。例如,有一台燃煤锅炉,100%负荷时省煤器出口烟温为366℃(690),但是50%负荷时只有300℃(570)。对于低负荷运行,省煤器旁通烟道能够用来提高烟气温度。省煤器旁通烟道从省煤器中通过旁通管道转移一部分热烟气,与省煤器出口温度较低的烟气混合。

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