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高性能新型催化剂产品

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我司研发生产的的蜂窝式脱硝催化剂产品不仅可满足多应用、不同场景、宽温度窗口的需求,而且具有体积小、比表面积大、活性高、抗中毒能力强、选择性好、脱硝效率高、抗冲刷、耐磨损等性能优势。

公司依托清华大学材料学院、龙岩紫荆创新研究院研发中心,开展产品技术研究和开发合作。在引进清华大学材料学院先进的催化技术基础上,结合蜂窝陶瓷生产技术,整合形成多功能蜂窝SCR脱硝催化模块产业化技术。公司自主研发生产的40孔特种催化剂、150℃-200℃低温催化剂方面已经量产,中、低温SCR脱硝催化剂目前已成功应用于焦化行业、生物质电厂,脱硝效率可高达90%以上,其各项指标均已达到国内领先水平。公司自主研发的船舶柴油机等移动源领域SCR脱硝催化剂已取得阶段性成果,产品目前已经入中试阶段,并即将量产。此外,公司还不断创新,现阶段正在研发无毒催化剂和50孔、55孔高孔数等高孔数特种催化剂,预计年内可实现量产,达到国际先进水平。

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(图1船用柴油机SCR脱硝催化剂试验品)

测试条件:[NO]=[NH3]=500ppm, [O2]=10%,GSHV=30,000h-1

1. 抗碱金属中毒能力提升

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没添加稀土之前,催化剂的抗碱(K)中毒能力极弱。Ce改性催化剂在碱中毒后仍保持较高的SCR催化活性。

2.抗碱土金属中毒

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添加抗中毒组分后催化剂抗CaO中毒能力得到提升,在300℃提升约10 %,在350摄氏度提升约30 %。

3.脱硝活性提升

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    添加稀土后,催化剂的低温FastSCR能力增强,在250℃提升约45%

4.抗硫能力提升

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催化剂的抗硫(SO2)中毒能力在很大程度上取决于稀土的添加方式,其中Ce改性TiO2负载V、W催化剂在高硫烟气中仍能保持高的SCR催化活性。

可满足多应用、不同场景宽温度窗口的产品需求

烟气参数

火电

焦化

生物质锅炉

船舶

燃料

焦炉煤气或其混合气

生物质

船用柴油

烟气温度/

320~420

180~300

320~420

180~280

NOx 含量/mg/m3


200~1500

<1000

<3000

SO2 含量/mg/m3

与煤质相关

<4000

差异较大

50~4000

与燃料相关

<1000

<800

烟气特点

温度切合催化剂最佳使用温度

烟气温度低

碱金属含量高

尾气温度低,粉尘量少

对催化剂特殊要求

/

低温抗硫性能

抗碱金属性能、抗水性能

体积小、效率高


高性能新型低毒/无毒环境友好型产品优势

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设计理念

根据项目实际烟气条件,采用最佳催化剂设计方案,包括孔数、节距、体积等;

根据实际反应器尺寸优化设计催化模块布置方式,达到合适的孔速、面速等;

根据实际烟气条件中的特殊情况,如粉尘、硫含量、水含量及碱金属等,调整催化剂配方及生产工艺,达到项目特殊要求。


火电行业

火电行业烟气脱硝属于常规脱硝,催化剂对各烟气条件有较好的适应性。此外,我司积极研发了催化剂的汞氧化和抗重金属性能,形成我司特有的多功能催化剂,并形成自有企业标准和专利技术。

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焦化行业

由于焦化行业脱硝烟气温度为180℃~300℃,此条件下,烟气脱硝的主要难点在于催化剂的低温活性剂低温抗硫性能。

低温烟气条件要求催化剂具有较高的低温活性及较强的抗硫中毒能力。我司自主开发适用于170℃-280℃的低温催化剂催化活性可达80%以上,其抗硫性能在添加特种活性元素后相比普通催化剂有巨幅提升。


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生物质行业

生物质行业的烟气中含有较高的碱金属,对于催化剂的抗碱金属性能要求较高。

1)抗碱金属

添加活性元素,防止碱中毒发生,此项性能特别适用于生物质锅炉烟气脱硝。

如下图,可以显著抵御K元素中毒:


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如下图,可以显著抵御Ca元素中毒:


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船舶行业

船舶以柴油为燃料,尾气温度属于低温段(180℃~280℃),尾气中粉尘、SO2浓度较低。对低温活性和低温抗硫性能有要求外,由于柴油机脱硝系统震动强烈且船舶空间有限,因此对催化剂机械性能要求较高,同时要求单位体积催化剂的脱硝效率较高。


1)机械强度

通过生产工艺优化,如:

优化催化剂配方,添加强度提升材料;

提高挤出压力,使得催化剂更加致密;

提高煅烧温度,加强催化剂内部晶粒之间的结合力

可大幅提升催化剂强度,可耐飞灰磨蚀,机械寿命可达10年。在船舶脱硝领域,由于催化剂处于振动状态,对机械强度有球较高。我司产品已经权威第三方检测机构检测,结果显示产品性能完全满足国家标准和项目需求,抗压强度测试结果更远超国家标准(纵向抗压:>2.0MPa;横向抗压:>0.6 MPa),如下表所示。


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2)小体积、高效率

我司开发的40孔、54孔等高孔形式催化剂,比表面积均在850m2/m3以上,效率相比18、20孔等常规催化剂提升近一倍。

催化剂壁厚接近0.4mm,脱硝效率得到进一步提升。如下图所示,对于40孔,壁厚降低0.1mm,比表面积即可增加30m2/m3,相应的脱硝效率更高。

此项技术恰好吻合了船舶柴油机脱硝要求的体积小、效率高的特殊性。


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