SCRの触媒にはどのような種類がありますか？

触媒は形状によってハニカム式、波形板式、板式に分かれ、粉塵の種類や現場の状況に応じて選択される。 温度によって高温と低温に分け、境界は280～320℃とされている。現在、国内では高温側の320℃以上の技術はすでに成熟しているが、低温側については多くのメーカーでまだ十分な水準には達していない。 また、成分別に分けると、それはかなり多様で、例えば有害か無害か（バナジウム含有量による）などです

現在、市場で主流となっているSCR触媒には3種類あります：ハニカム型、プレート型、波形プレート型です。 ハニカム式が多く使われている。

SCRシステムで使用される商業的な触媒には、貴金属触媒、金属酸化物触媒、チタン酸塩型触媒、分子ふるい触媒、および炭素系触媒などがある。

工業的には板状、波形状、ハニカム状がよく用いられ、これらは飛灰の堆積や腐食に対して強い耐性を持つ。機械的強度と表面利用率の観点からは、ハニカム状および波形状が優れており、さらに設置や交換も容易であるため、大型の立型SCR反応器ではこの構造の触媒がよく使用される。板状触媒は主に水平型反応器で使用され、粒状および円筒状触媒は少量処理装置でのみ見られる。 ハニカム型触媒ユニットは、設計にあたって適切な「ピッチ」と「壁厚」を考慮し、かつ洗掘摩耗に対する耐性を高めるために、周辺部に表面硬化処理を施す必要がある。蜂巣型触媒は煙ガスの上から下への流れに適しており、板型は煙ガスの垂直な流れに適し、水平な流れにも使用できる。 市場において、主な触媒の形態は平板型（波形を含む）とハニカム型です。 平板型触媒は、活性材料を金属骨格に「メッキ」するもので、板と板の間の隙間が広く抵抗が小さいが、単位体積あたりの接触面積が小さいため、必要な触媒量が多くなる。板状触媒は金属製の骨格を持つため強度が高く、長さは1500mmまで作ることができる。同じ脱硝効率を得るために触媒の層数を少なく設定できるため、SCR反応器をよりコンパクトにし、スペースを節約することが可能になる。 平板型触媒の最大の利点は、灰詰まりが起きにくいことです。SCRは一般的に空気予熱器の前に設置されるため、煙ガス中の飛灰の質量濃度は標準状態で15～20g/m3にも達する。触媒間隙が狭すぎると、飛灰による閉塞や摩耗が進み、システムの抵抗が増加する。 一般的に、触媒の隙間内では煙ガスの速度は均一ではなく、平均速度は約8m/sである。速度が3m/s未満の領域では、飛灰が触媒に付着し、触媒と煙ガスの接触を妨げる可能性があります。BHKの研究によると、平板型触媒領域では流速が3m/s未満の部分が約13％を占めているのに対し、ハニカム型触媒領域では流速が3m/s未満の部分が約22％を占めている。したがって、ハニカム型の灰詰まりは平板型よりも深刻で、解決策は触媒セルの長さを延ばすことです。石炭焚き発電機において、ハニカム型触媒のセル長は一般的に6mm以上でなければならず、長さが大きくなるほど触媒の比表面積は小さくなり、必要な触媒量も多くなる。石炭火力発電所でハニカム型触媒を使用する場合、平板型に比べて使用量を約20％削減できるが、単価は平板型より約20％高くなるため、両者の総コストはほぼ同じになる。しかし、ガス・燃料機関では飛灰含有量が極めて少ないため、多孔質触媒セルの長さを短くして比表面積を大きくし、触媒の使用量を削減することができる。また、ガスタービンは迅速な起動・停止が可能で加熱も早いが、金属製の骨格に「コーティング」された板状触媒の活性物質は、熱応力の影響で変形しやすく、剥がれ落ちて機能しなくなることがある。そのため、ガスタービン機関では、ハニカム型触媒が広く使用されている。 一般的なハニカム型触媒ユニットの断面積は150mm×150mmです。単位体積あたりの有効面積が大きいため、同じ脱硝効果を得るには、平板型よりも必要な触媒量が少なくて済む。しかし、私が触媒の担体であるTiO2であるため、全体的な強度の制限により、一般的なハニカム型触媒の長さは最大で1000mmまでしかなりません。 ハニカム構造の触媒を実際に使用する際、ユニットの断面寸法は標準であり、長さは層高によって決まる。 セル型触媒の隙間が小さく流動抵抗が大きいため、必要な煙ガスの流速は平板型よりも低くなり、反応器の断面積が増大する。表7-3は、600MWの燃焼ユニット（1基の反応器を想定）において、2種類の異なるタイプの触媒を使用した場合の反応器容積寸法を示したものである。 最も性能の高いSCR触媒は波形構造であり、強化された繊維状の二酸化チタン（TiO2）を担体として、微細なV2O5およびWO3の混合物を触媒表面に均一に分布させていると考えられている。この特殊な製造方法により、触媒は高い活性と低い不活性化速度を持ち、機械的強度や耐腐食性も優れています。 現在、メーカーは低灰分および高灰分の運用条件に適した6種類の波形触媒を提供している。この触媒は多孔性とV2O5含有量が比較的低いため、SO2の酸化速度は低いが、脱硝活性は高く、実際の運用でもこれが証明されている。 この触媒製品には、標準モジュールAとHの2種類があり、重量はそれぞれ約50kgと27kgで、振動に耐えられ、簡単に移動させることができる。単一モジュールは小型の処理装置でよく使用され、大型の装置では組み合わせた設計が必要となる。 大型機器では、取り付けを容易にするため、通常、複数の単一モジュールを組み合わせて大きなモジュールとし、その大きなモジュールは12〜16個の単一モジュールで構成されることが多い。システムの規模と機器の配置に応じて、使用するモジュールの数を決定します。 メーカーによると、この触媒は大量のガス流量や高い粉塵濃度、高いNOx濃度の条件下でも使用でき、例えば排ガス流量（目安）は2100000m3/hに達する；NOx体積分率は2000 ×10-6；飛灰の質量濃度は25g/m3です。 触媒は中毒、焼結、閉塞、摩耗、老化によって徐々に活性を失っていくのは正常なことであり、そのため使用時には定期的に交換する必要がある。一般的に、触媒メーカーが提供する石炭燃焼排ガス用触媒の使用寿命は1万～3万時間程度である。 触媒の活性がある程度低下すると、システムは脱硝効率の低下やアンモニアの漏れ量の増加を示します。これら2つのうちいずれか一方でも設計要件を満たせなくなった場合、触媒を交換しなければなりません。 蜂の巣型触媒は、通常、標準サイズの単位体として製造され、複数の単位体が組み合わさってモジュールを形成し、特殊な枠に入れられる。そして、複数のモジュールが集まって触媒層が構成される。一般的に1基の反応器内には3～4層の触媒が設置され、必要とされる脱硝効率を考慮して決定される。 新たに装填する場合でも定期的に交換する場合でも、必ず手順に従って行い、専用の工具や作業台が必要である。