脱窒触媒は SCR 技術の中核部分であり、SCR システムの脱窒効率と経済性を決定します。建設コストは排煙脱窒 プロジェクトのコストの 20% 以上を占め、運用コストは 30% 以上を占めます。近年、米国、日本、ドイツなどの先進国は、知的財産の保護に重点を置いて、高効率で低コストの排煙脱窒触媒の研究開発に大量の人的、物的、財政的資源を投資し続けています。触媒特許技術、技術移転、生産ライセンスの過程における権利。

初期の触媒は、Pt-Rh や Pt などの金属ベースの触媒で、担体としてアルミナなどのモノリシック セラミックスが使用されていました。これは、活性が高く、反応温度が低いという特徴がありましたが、高価なため、発電所での適用が制限されていました。

そのため、1960 年代後半から、日立、三菱、武田薬品の 3 つの日本の企業が、継続的な研究開発を通じて TiO2 ベースの触媒を開発し、Pt-Rh および Pt 系の触媒を徐々に置き換えてきました。このタイプの触媒の組成は、主に V2O5 (WO3)、Fe2O3、CuO、CrOx、MnOx、MgO、MoO3、NiO などの金属酸化物、または通常は TiO2、Al2O3、ZrO2 と組み合わされた役割を果たす混合物で構成されています。 SiO2、活性炭 (AC) などを担体として、液体アンモニアや尿素などの還元剤を SCR システムで還元することは、現在、発電所における SCR 脱窒用途の主流の触媒です。

触媒には、プレート、ハニカム、波板の 3 種類があります。3 種類の触媒はすべて、石炭火力 SCR での実績があり、プレートとハニカム タイプがより一般的で、波形プレート タイプはあまり一般的ではありません。

触媒の設計は、煙道ガス流、温度、圧力、および出口での組成の条件下で、脱窒効率およびアンモニア脱出率などの基本的な SCR 性能の設計要件を満たすように、特定の反応面積を持つ触媒を選択することです。石炭エコノマイザー; そのブロッキング防止性能と耐摩耗性能は、灰の状態が変化する環境で SCR 装置を長期間にわたって安全かつ安定して動作させるための鍵となります。

灰の詰まり防止に関して、所与の反応器断面について、プレート触媒は、同じ触媒ピッチに対して最大の貫流面積を有し、一般に85%を超え、ハニカム触媒は、一般に貫流面積で2番目である。約 80% であり、波板触媒はハニカム触媒と同様の通過面積を持っています。同じ設計条件下で、ピッチの大きいハニカム触媒を適切に選択すると、プレート触媒に近い目詰まり防止効果が得られます。構造的には、プレート触媒は壁の角度が最も少なく、循環面積が最大であるため、灰をブロックしにくくなっています。ハニカム触媒の循環面積は平均的ですが、各触媒の壁の角度は 90° の直角であり、不利な煙道ガス条件では灰の架橋や閉塞を引き起こす可能性があります。