专题-三种催化剂的介绍和比较

专题报告一一三种SCR催化剂的介绍和比较目前，国际上烟气脱硝的主流技术是选择性催化还原(SCR)技术，其核心是SCR催化剂，主流的SCR催化剂有蜂窝式、平板式和波纹板式3种类型，现将3种类型催化剂比较如下。1、市场占有率分析目前国内具备SCR蜂窝式催化剂生产能力的厂家只有东方凯特瑞和我公司，。东方凯特瑞公司采用从德国KWH公司旧生产线整体搬迁方式引进催化剂生产技术，其技术水平为国际80年代水平。2007年底，我公司成功引进了日本CCIC最新的蜂窝式催化剂生产技术，目前第1条生产线已顺利投产，产品已经在湖北荆州电厂成功应用。国内正在建设的催化剂公司还有福建大拇指、重庆远达环保、浙江瑞基环保、北京中天环保等，预计在2010年前后陆续投产。目前国内建成和在建的催化剂厂的产品均为蜂窝式催化剂。据悉，Argillon将在上海建立平板式催化剂生产基地，投产日期尚不确定；而波纹板式催化剂全球只有Topsoe和日立造船2家厂商生产，国内产品完全来自进口。图1统计了目前国内己建和在建的SCR项目(共59个项目，装机容量66000MW)按机组容量统计的催化剂使用情况。从图中可以看出，蜂窝式催化剂在催化剂市场占主导地位，约占到总装机容量的68%，其次是板式催化剂，占总装机容量的31%，最后总装机容量的1%使用的是波纹板式催化剂。图1：中国SCR催化剂市场份额从国外经验来看，蜂窝式催化剂也是主流，图2展示了日本和德国SCR催化剂的市场份额。在日本，蜂窝式催化剂约占市场份额的67%，而在德国，市

场份额的77%（65%+12%）为蜂窝式催化剂。日本倦化剂市场德国催化剂而场DryBotiortj卜1。|）斜©小』癖凿式日本倦化剂市场德国催化剂而场DryBottomPig平板式HWeiBottomHontvcomb^窝A.一WetBcmomFln帕平碰式图2：日本和德国催化剂市场份额（截至2005年8月）2、生产过程技术介绍PlateType（板式）HoneycombType（蜂窝式）RollerapplicationontostainlesssteelmeshBinder,fibreTitaniumdioxideMolybdenumtrioxide（TungstentrioxideKneading,mixingExtrudingcaldningcuttingtole图3比较了蜂窝式和平板式催化剂的生产制造过程。首先是含有V2O5、TiO2和WO3（MoO3）等活性组分的原材料在混炼机中进行充分混炼，混炼均匀的泥料通过挤出机进行整体挤出成型后得到蜂窝式催化剂，通过轮压的方法涂覆到不锈钢网上后得到平板式催化剂。得到的蜂窝式催化剂或平板催化剂经过干燥和高温焙烧后形成性质稳定的TiO2-W（Mo）O3-V2O5催化剂材料，最后组装成约2m（长）X1m（宽）X〜1.5m（高）的催化剂模块。PlateType（板式）HoneycombType（蜂窝式）RollerapplicationontostainlesssteelmeshBinder,fibreTitaniumdioxideMolybdenumtrioxide（TungstentrioxideKneading,mixingExtrudingcaldningcuttingtole图3：蜂窝式和平板式催化剂制作过程波纹板式催化剂的制作过程和平板式类似，将含有活性组分的原料涂覆在波纹状的陶瓷纤维板上，陶瓷纤维板互相叠加在一起，形成三角形或者梯形的孔。下图展示了3种催化剂的外形孔结构特点。蜂窝式 平板式 波纹板式图4：三种催化剂外形比较3、优缺点比较分析蜂窝式和平板式催化剂的优缺点比较如下：1） 从体积上看，蜂窝式催化剂单位体积内接触面积大，同等设计条件下所需总体积要比平板式催化剂小。2） 从催化剂本身性能来看，蜂窝式催化剂的整体均匀的物理、化学结构具备更强的抵抗各种中毒的能力，同时也具备更好的耐磨性，因而使用寿命更长。平板式催化剂在表面涂上一定厚度的活性物质，其金属支撑件没有催化活性。3） 从生产工艺来看，蜂窝式催化剂的挤出工艺使其具备体积与性能相匹配的能力，即需要多长就可按需切割。而板式催化剂由于受限于层高的规格，显得灵活性不足，而每个框架内两层催化剂设置，为今后的更换带来一定不便。4） 从安全性来看，催化剂的主要事故一般由积灰的燃烧引起，蜂窝式催化剂由于全部由陶瓷性的活性材料制成，不会助燃；板式催化剂带有金属架构，发生火灾会导致整个催化剂的破坏。另外，平板式催化剂两层之间容易积灰，增大了堵塞和燃烧的风险。5） 从经济性来看，蜂窝式催化剂由于使用了更多的催化剂活性物质和更为复杂的加工工艺，单价要比平板式高，但由于总体积要比平板式小，因此总造价二者相差不大。而波纹板式催化剂的性能特点介于蜂窝式和平板式之间，具有二者的一些优点和缺点。例如具有和蜂窝式催化剂相近的比表面积，因此同等设计条件下需要

的体积较小；但波纹板式催化剂也是由上下2层催化剂构成（如下图所示），2层之间的间隙容易积灰，这点又与平板式催化剂类似。因为波纹板式催化剂的骨架材料是陶瓷纤维板，因此重量轻是其一个特点。但是，众所周知，在反应器设计时要考虑能适应各种不同类型的催化剂模块，需要按照最重的催化剂模块来设计，因此波纹板式催化剂重量轻的特点在实际工程应用中并不能显现出来。图5：波纹板式催化剂现将3种催化剂的特点比较总结如下：型式基材 主要生产厂家 适用灰尘浓度（g/m3）图片主要技术特点国内国外蜂窝式（Honeycomb）整体挤出成型江苏龙源东方凯特瑞CormetechArgillonSKBASF/Ceram50整体介质均匀比表面积大体积小重量轻，使用范围广市场占有率高（70%左右）板式（plate）不锈钢网无Arg