本实用新型专利技术提供的一种新型防磨损组合式蜂窝脱硝催化剂，包括蜂窝催化剂常规段（2）和设于蜂窝催化剂常规段（2）顶部的蜂窝催化剂耐磨段（1）；所述蜂窝催化剂耐磨段（1）的内孔道与蜂窝催化剂常规段（2）的孔道一一对应。该新型防磨损组合式蜂窝脱硝催化剂将耐磨性高的板式催化剂做成蜂窝状，并与蜂窝式催化剂组合，可在提高催化剂耐磨性能的同时，不增加脱硝反应器体积，不改变现有脱硝装置钢梁结构，不降低催化剂脱硝效果。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供的一种新型防磨损组合式蜂窝脱硝催化剂，包括蜂窝催化剂常规段（2）和设于蜂窝催化剂常规段（2）顶部的蜂窝催化剂耐磨段（1）；所述蜂窝催化剂耐磨段（1）的内孔道与蜂窝催化剂常规段（2）的孔道一一对应。该新型防磨损组合式蜂窝脱硝催化剂将耐磨性高的板式催化剂做成蜂窝状，并与蜂窝式催化剂组合，可在提高催化剂耐磨性能的同时，不增加脱硝反应器体积，不改变现有脱硝装置钢梁结构，不降低催化剂脱硝效果。【专利说明】 一种新型防磨损组合式蜂窝脱硝催化剂
本专利技术涉及燃煤电厂烟气脱硝装置所用的一种催化剂，特别涉及一种新型防磨损组合式蜂窝脱硝催化剂，属于环保设备
。
技术介绍
燃煤电厂排放的废气是大气中NOx的主要来源之一，占总排放量的70%左右，对环境造成了严重的危害。“十二五”期间，国家加大对燃煤电厂NOx排放的控制力度，不仅颁布实施了更严格的《火电厂大气污染物排放标注》(GB13223-2011)，还制定了 NOx总量减排目标。燃煤电厂NOx排放控制已刻不容缓。选择性催化还原脱硝技术(SCR)因技术成熟、脱硝效率高，被公认为是最有效的燃煤烟气脱硝方法，在我国燃煤电厂已被大规模实施。截至2012年年底，已投运SCR脱硝机组总容量超过2.3亿千瓦；预计到2014年，SCR脱硝机组普及率将达80%,机组容量将达到6.6亿千瓦。对SCR脱硝机组而言，SCR催化剂是核心，投资权重约占整个脱硝机组的50%，其组成、结构及寿命将直接影响脱硝机组的效率及运行成本。目前，市场上SCR催化剂主要有蜂窝式、板式和波纹板式三种；其中，板式催化剂和波纹板式催化剂效率较低；而蜂窝式催化剂因活性组分均匀、孔隙率高、比表面大、单位体积活性高等优点而被广泛应用，约占整个脱硝市场的70%左右。然而，蜂窝式催化剂硬度小，耐磨性能差，不适用于灰含量高的机组；而受我国煤炭资源和燃料供应政策的制约，目前燃煤机组燃料供应呈现出复杂性和多样性的特点，通常品质较差，灰含量较高(30%?40%);受催化剂强度和我国燃料供应复杂性和多样性的影响，蜂窝式催化剂运行一段时间后，磨损问题十分突出，严重缩短了催化剂的更换周期，增加了维护费用，成为燃煤电厂脱硝系统亟需解决的问题。影响蜂窝式催化剂磨损的因素很多，其中烟尘流速和颗粒性质影响最为明显。有研究表明，含尘烟气在催化剂孔入口处流动会发生收缩，由此导致流速增加，方向改变；因此，蜂窝式催化剂磨损主要发生在蜂窝式催化剂迎灰面上部区段，其磨损程度与催化剂入口烟尘流动方向、气流分布均匀性及粉灰颗粒成分、大小、形状有关。目前，脱硝机组虽然安装了烟气导流和整流装置，但是受入口条件多变和反应器内钢梁、支架和吹灰器等“障碍物”的影响，烟尘垂直均匀流入催化剂入口基本无法实现。另外，蒸汽吹灰“扬”起的高速灰尘对催化剂入口端部的磨损也不容忽视。这些问题通过导流板和整流装置尚无法克服，要从催化剂自身强度和结构形式上寻找解决方案。目前，增强蜂窝式催化剂耐磨损性能有两种思路:(I)顶端硬化。将蜂窝式催化剂表面浸溃一层硬化液，然后置于高温气流中加热，硬化液受热后化学组成发生改变，生成一种硬度远高于飞灰颗粒的化学物质，从而保护催化剂不被飞灰颗粒磨损。此方法虽在一定程度上可以提高催化剂的耐磨性能，但无法完全解决燃用高灰煤机组脱硝催化剂磨损的问题。另外，采用顶端硬化还会导致催化剂表面孔隙堵塞，活性降低。(2)壁面增厚。增加整体催化剂的壁厚，提高磨损腐蚀裕量，以延长催化剂的机械寿命。此举虽可以延长催化剂使用时间，但并没有提高催化剂强度，是一种消极的防护方式，且提高了催化剂的使用成本。(3)增加耐磨罩。即在催化剂顶部增加一个耐磨罩，从而达到保护蜂窝式催化剂的作用，然而，由于耐磨罩的高度较小(一般设计2?3mm)虽然对催化剂端部磨损有防护作用，但对气流的整流作用较弱，非垂直进入催化剂通道的粉尘仍旧磨损催化剂端部以下区域。因此，如何增强蜂窝式催化剂的耐磨损性能，对保证催化剂活性及整个脱硝系统运行的稳定性和经济性具有重要的意义。在SCR脱硝设计时，通常采用导流板和均流调整催化剂层入口烟气流动方向，保证其垂直均匀进入催化剂孔内通道，并在内壁形成层流边界层；在层流边界层内，气流速度较低，颗粒的质量流量较低，对催化剂表面的磨损也相对较弱。然而，在实际过程中，含尘烟气在进入催化剂孔入口时，气流会发生收缩，速度会增加，方向会发生变化。当含尘烟气以一定夹角进入催化剂通道时，粉尘会与壁面频繁发生碰撞。随着碰撞不断发生，颗粒动能逐渐降低，与垂直方向的夹角也逐渐减小，在距催化剂入口 一段距离后颗粒才垂直向下流动。因此，催化剂上部区段是磨损比较严重的部位。催化剂端部一旦出现磨损点，磨损将以围绕该点沿深度和宽度方向蔓延，且速度急剧增加。由此可知，只要保证进入催化剂孔入口处的含尘烟气垂直向下通过催化剂通道，就可以降低飞灰颗粒与壁面的碰撞几率，避免催化剂上部区段的磨损。
技术实现思路
专利技术目的:本专利技术的目的在于解决现有蜂窝式催化剂磨损问题，提供一种结构简单、实施方便的新型防磨损组合式蜂窝脱硝催化剂。技术方案:本专利技术提供的一种新型防磨损组合式蜂窝脱硝催化剂，包括蜂窝催化剂常规段(2)和设于蜂窝催化剂常规段(2)顶部的蜂窝催化剂耐磨段(I);所述蜂窝催化剂耐磨段(I)的内孔道(5)与蜂窝催化剂常规段(2)的孔道(6) —一对应；其中，所述蜂窝催化剂耐磨段(I)为由担载催化活性组分的板式催化剂基材纵横交错形成的格栅结构；所述催化活性组分为本领域公知的具有催化活性的化合物或其组合，如二氧化钛、氧化钒、氧化钥等。作为改进，所述蜂窝催化剂耐磨段(I)的高度为100?300mm。作为另一种改进，还包括一组固定栓(3)，所述固定栓(3)设于蜂窝催化剂耐磨段(I)和蜂窝催化剂常规段(2 )之间。作为另一种改进，所述固定栓(3)的数量为2-4个。作为进一步改进，还包括卡箍(4)，所述卡箍(4)设于固定栓(3 )、蜂窝催化剂耐磨段(I)之间以及固定栓(3)、蜂窝催化剂常规段(2)之间。作为另一种改进，还包括外包裹板(7)，所述外包裹板(7)包裹于蜂窝催化剂耐磨段(I)和蜂窝催化剂常规段(2)的外侧壁上。作为另一种改进，所述蜂窝催化剂耐磨段(I)的内孔道(5)的壁厚大于等于蜂窝催化剂常规段(2)的孔道(6)的壁厚，所述蜂窝催化剂耐磨段(I)的内孔道(5)的孔径小于等于蜂窝催化剂常规段(2)的孔道(6)的孔径。有益效果:本专利技术提供的新型防磨损组合式蜂窝脱硝催化剂将耐磨性高的板式催化剂做成蜂窝状，并与蜂窝式催化剂组合，可在提高催化剂耐磨性能的同时，不增加脱硝反应器体积，不降低催化剂脱硝效果。该新型防磨损组合式蜂窝脱硝催化剂由蜂窝催化剂耐磨段和蜂窝催化剂常规段组成，结合了板式催化剂和蜂窝式催化剂的优势。蜂窝催化剂耐磨段采用板式催化剂使用的耐磨性高的金属板制成，位于催化剂上部迎风面，作用是改变催化剂孔入口烟气和飞灰颗粒的流向，保证烟气流向在进入常规层之前垂直向下，并在通道内壁形成层流边界层，同时，由于板式催化剂基材金属板上还担载了活性组分，对NH3与NO反应起到催化作用；蜂窝催化剂常规段是由常用的蜂窝式催化剂为原料制成，是NOx还原的主要区段。本专利技术与现有技术相比，由于采用板式本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种新型防磨损组合式蜂窝脱硝催化剂，其特征在于：包括蜂窝催化剂常规段（2）和设于蜂窝催化剂常规段（2）顶部的蜂窝催化剂耐磨段（1）；所述蜂窝催化剂耐磨段（1）的内孔道（5）与蜂窝催化剂常规段（2）的孔道（6）一一对应；所述蜂窝催化剂耐磨段（1）为由担载催化活性组分的板式催化剂基材纵横交错形成的格栅结构。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈国庆，黄启龙，戴维葆，蔡培，刘建民，
申请(专利权)人：国电科学技术研究院，
类型：新型
国别省市：江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。