專利名稱：一種管狀scr脫硝催化劑結構的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于環(huán)境工程領域，涉及一種管狀SCR脫硝催化劑結構。
背景技術：
2011年4月13日，國家環(huán)境保護部發(fā)布了《火電廠大氣污染物排放標準》(第二次征求意見稿)。在煙塵、二氧化硫和氮氧化物三個主要污染物的排放量限制方面，新標準均做出了更為嚴格的規(guī)定。在脫硝方面，新標準規(guī)定了到2015年所有火電機組都將執(zhí)行氮氧化物排放濃度在重點地區(qū)不高于200mg/m3、非重點地區(qū)400mg/m3的限值。重點地區(qū)的新增機組從2010年開始實行200mg/m3的排放限值。根據國家要求，目前已建和新建火電機組要逐漸把脫硝系統列入建設規(guī)劃。從現階段國內火力發(fā)電行業(yè)新建發(fā)電機組的規(guī)模來看，至2010年，國內火力發(fā)電行業(yè)至少約有 2億千瓦的裝機容量需要建設煙氣脫硝設施。加上“十二五”期間新增火電機組，假設未來 5年新增火電機組裝機容量2. 63億千瓦(按照中電聯的預計)全部需要脫硝，那么“十二五” 期間有將近4. 63億千瓦的火電機組脫硝需求。SCR脫硝技術是目前國際上應用最為廣泛的煙氣脫硝技術，在日本、歐洲、美國等國家地區(qū)的大多數電廠中基本都應用此技術，它沒有副產物，不形成二次污染，裝置結構簡單，并且脫硝效率高(可達90%以上)，運行可靠，便于維護。催化劑是SCR脫硝系統的主體部分，目前SCR催化劑有蜂窩狀、板狀、波紋狀，不同形狀的催化劑適合于不同的場合，蜂窩狀催化劑屬于均質催化劑，催化劑本體全部是催化劑材料，因此其表面遭到灰分等的破壞磨損后，仍然能維持原有的催化性能，催化劑可以再生。而且蜂窩狀催化劑比表面積大，活性成分高，適合于含塵量不高的煙氣脫硝；板狀催化劑為非均質催化劑，其表面遭到灰分等的破壞磨損后，不能維持原有的催化性能，催化劑再生幾乎不可能。該催化劑具有較強的抗腐蝕和防堵塞特性，適合于含灰量高及灰粘性較強的煙氣環(huán)境不容易積灰；波紋式催化劑為非均質催化劑，催化劑表面遭到灰分等的破壞磨損后，不能維持原有的催化性能，催化劑再生不可能。它孔徑相對較小，單位體積的催化效率與蜂窩式催化劑相近，相對荷載小一些， 反應器體積普遍較小，支撐結構的荷載低，因而與其他型式催化劑的互換性較差。一般適用于含灰量較低的煙氣環(huán)境。目前國內外只有以上三種結構的催化劑，因此開發(fā)新的、更加經濟、耐用的催化劑是目前催化劑市場的重點。
發(fā)明內容本實用新型的目的是為了解決目前脫硝催化劑價格昂貴，制作工藝要求復雜等問題，而發(fā)明的一種管狀脫硝催化劑結構?！N管狀SCR脫硝催化劑結構，其特征在于，催化劑單體結構為管狀，屬于均質催化劑，所述催化劑單體管狀內徑為5-15mm，外徑為5. l_20mm，高為10-10000mm。金屬絲網的網孔為正方形，且共有1-10層。[0009]所述金屬絲網網孔長為5. l-20mm，寬為5. l_20mm。所述金屬絲網長為50-500mm，寬為50_500mm。所述催化劑單體間的間隔為0. l-10mm。管狀催化劑結構比表面積大，不容易堵塞，并且由于每根管便是一個催化劑單體， 一旦某個單體有磨損可以單獨替換，不像傳統意義上的其它三種催化劑，一旦某個單體有磨損，需要更換的催化劑體積非常大。管狀催化劑為均質催化劑，一旦表層催化劑被磨蝕， 裸露出的新的催化劑表面仍然有活性，并不影響脫硝效率；并且管狀催化劑由于其內外兩個表面都為有效表面，所以管狀催化劑的比表面積比蜂窩狀、板狀、波紋狀都要大，因此管狀催化劑與煙氣的接觸面積最大，導致管狀催化劑的脫硝效率最高。本實用新型的管狀催化劑結構通過金屬絲網固定，管狀催化劑由于其內外表面均裸露在外，因此可以提高單位體積內催化劑與煙氣的接觸面積，提高脫硝效率。本實用新型用管狀催化劑結構取代了傳統的蜂窩式、板式、波紋式催化劑結構，節(jié)省了催化劑制備成本，提高了催化劑壽命，并減少了催化劑的損耗。本實用新型將數個管狀催化劑單體固定在金屬絲網上形成一個催化劑模塊，數個催化劑模塊構成催化劑整體。一個催化劑模塊中金屬絲網可以是1-10層。催化劑整體安裝在脫硝反應器中，含氮氧化物煙氣通過脫硝反應器時與催化劑充分接觸后，達到脫硝效果。管狀催化劑由于比表面積大，因此在相同體積情況下，脫硝效果要優(yōu)于傳統結構的催化劑。

圖1所示為本實用新型的結構示意圖。圖中1、鐵絲網，2、管狀催化劑單體。
具體實施方式
下面結合實施例對本實用新型作進一步說明，其目的在于更好的理解本實用新型的內容，但本實用新型的實施方式不限于此。
實施例本實施例采用三層金屬絲網，金屬絲網的網孔為正方形，網孔大小為 8. 12X8. 12mm，金屬絲直徑為Imm;金屬絲網尺寸為150X150mm。所用管狀催化劑單體尺寸為內徑為6mm，外徑為8. 12mm，即壁厚為1. 06mm,高為900mm，催化劑單體個數為16X16個。由上可知，在150X150X900mm的體積空間內，管狀催化劑的比表面積為 10227361mm2。與某催化劑廠家的蜂窩狀催化劑相比，蜂窩狀催化劑尺寸蜂窩數21X21 個，蜂窩內每個小正方形邊長6. 04mm,蜂窩壁厚1. 06mm,蜂窩總長150mm，寬150mm， 高900mm。由上可知，在150X 150X900mm的體積空間內，蜂窩狀催化劑的比表面積為 10141927mm2。從以上實施例可知，相同體積下，管狀催化劑比蜂窩催化劑比表面積要略大。管狀催化劑與傳統蜂窩催化劑所用的催化劑材料一樣，因此比表面積越大，催化劑與煙氣的接觸面積越大，導致催化效果越好。
權利要求1.一種管狀SCR脫硝催化劑結構，其特征在于，催化劑單體結構為管狀，屬于均質催化劑，所述催化劑單體管狀內徑為5-15mm，外徑為5. l_20mm，高為10-10000mm。
2.根據權利要求1所述的一種管狀SCR脫硝催化劑結構，其特征在于所述催化劑單體間的間隔為0. l-10mm。
3.根據權利要求1所述的一種管狀SCR脫硝催化劑結構，其特征在于所述催化劑各單體通過金屬絲網固定在一起。
4.根據權利要求3所述的一種管狀SCR脫硝催化劑結構，其特征在于所述金屬絲網長為50-500mm，寬為50_500mm，金屬絲網網孔為正方形。
5.根據權利要求4所述的一種管狀SCR脫硝催化劑結構，其特征在于所述金屬絲網網孔長為5. l-20mm,寬為5. l_20mm。
專利摘要本實用新型屬于環(huán)境工程領域，涉及一種管狀SCR脫硝催化劑結構。其特征在于，催化劑結構單體為管狀，屬于均質催化劑，所述催化劑單體管狀內徑為5-15mm，外徑為5.1-20mm，高為10-10000mm。本實用新型解決了現有催化劑一旦單體磨損就需要大面積更換，從而浪費成本的難題，在相同體積空間，相同內徑，相同壁厚的條件下，管狀催化劑結構比蜂窩式催化劑結構的比表面積要大。管狀催化劑結構制備方法簡單，制作成本低，不容易堵塞，且比表面積大，脫硝效率高。
文檔編號B01D53/56GK202263607SQ20112040148
公開日2012年6月6日 申請日期2011年10月20日 優(yōu)先權日2011年10月20日
發(fā)明者余豁然, 宋存義, 常冠欽, 張志鴻, 張秋林, 梁寶瑞, 汪莉, 王萌, 董震松, 謝南, 趙榮志, 邢奕, 郭坤, 金科學, 錢大益 申請人:北京科技大學