【常州加热炉SCR脱硝设备www.szyytxcl.net】SCR脱硝催化剂应用的注意事项？

根据催化剂的特点和中国煤炭燃烧的特点，指出在使用脱硝催化剂时应注意催化剂堵塞、活性降低等问题。介绍了催化剂在工业应用中的注意事项及相应的解决办法。

中国火电厂使用的煤炭受到中国煤炭资源和燃料供应政策的限制。使用的煤质量一般较差，灰分、硫含量等有害杂质含量一般较高。所以当使用SCR催化剂的碱性,碱土金属燃料、砷、和蒸汽的燃烧,粉煤灰、硫和硫酸铵等都会影响催化剂的使用,这些成分通过扩散到催化剂的活性,催化剂的活动水平,逐步将钝化的催化剂,催化剂活性随运行时间降低，NOx减排效率降低，氨耗增加，氨逸出增加，SCR脱硝系统因有害元素的影响而运行成本增加。

1. 碱金属的作用

碱金属与催化剂表面接触会降低催化剂活性。碱金属在催化剂上的沉积导致催化剂表面酸性显著降低。相同摩尔浓度的K的中和作用强于Na。K优先配位于or的OH根，K20由反应生成。K干扰氨活性中间种NH4+的形成，从而导致催化剂的钝化。避免水蒸气在催化剂表面凝结，可以减少碱金属积累对催化剂活性的影响。

2.碱土金属的影响

碱土金属催化剂中毒主要是由于粉煤灰中游离CaO与催化剂表面的吸附反应引起的，导致催化剂表面结垢，结垢会覆盖催化剂表面，阻止反应物向催化剂扩散。适当增加吹灰频率可以减少飞灰在催化剂上的沉积，减少CaO在催化剂表面的沉积是减缓催化剂中毒的有效手段

3.砷的作用

砷(As)来自煤，以挥发性形式分散在烟气中，进入催化剂，并在活性区和非活性区固化，还以氧化物的形式吸附在飞灰颗粒上。砷中毒过程中，反应气体在催化剂中的扩散受到限制，通道被破坏。催化剂As中毒会导致砷在循环过程中富集，特别是在液相结渣炉和粉煤灰循环过程中。以氧化物形式存在的砷，其毒性作用归因于其碱性。这导致OH根被as-OH(表面砷酸盐)取代。砷中毒后氨不易吸附到催化剂的活性点，导致催化剂活性下降。

在使用过程中可以使催化剂表面对砷不起活性，通过对催化剂表面进行酸控，达到吸附保护的目的，使催化剂表面不吸附砷氧化物;另一种方法是通过高温煅烧，主要以钒钼混合氧化物的形式，提高活性位点，获得稳定的催化剂表面，使As的吸附位置不影响SCR的活性位点。

4.水蒸气的影响

大多数运行中的烟气SCR脱硝装置应避免水汽凝结。水凝结在催化剂上，会将有毒物质(碱金属、钙、镁)从粉煤灰中转移到催化剂上，导致催化剂失活。另外，飞灰会硬化，堵塞催化剂，使吹灰装置的性能下降。燃油锅炉中毒危险性大，主要是因为水溶性碱金属含量高。如果锅炉使用生物质燃料，由于水溶性钾含量高，中毒变得更加严重。

5.粉煤灰的影响

粉煤灰是催化剂堵塞的主要原因之一。粉煤灰中的小颗粒沉积在催化剂的孔隙中，阻止NOx和NOx到达催化剂表面，从而导致催化剂失活。同时，粉煤灰易造成催化剂磨损。减少催化剂堵塞和磨损的主要措施有:

1)利用CFD计算机数值模拟和物理模型试验对流场设计进行优化，调整SCR反应器内的流动分布，避免烟气流动出现低速区或死角。

2)在每一层催化剂上方安装吹灰器，定期对催化剂进行净化。

3)在催化剂中选择合适的烟气速度，在保证烟气阻力小、磨损小的条件下，还能有效利用烟气的流动，避免灰堵。

4)对催化剂采用顶部硬化技术，改善催化剂磨损。

6.硫和铵盐的影响

硫和硫铵盐是催化剂堵塞的另一个主要原因。它是SCR催化剂的主要活性成分，也促进氧化生成。而在250℃时，体系易形成硫铵盐。硫铵盐不仅会堵塞催化剂通道和微孔，还会造成下游换热设备的粘附。

7.烧结现象

当温度上升到450℃时，催化剂发生烧结，导致催化剂失活。因此，在设计SCR反应时，我们选择合理的反应温度范围，通常最佳反应温度为360℃。

8.小计

(1)工程上应用最广泛的SCR催化剂主要由TiO2、V2O3、WO2、MnO2等氧化物组成。

(2)在SCR的应用过程中，碱金属、碱土金属、砷中毒、硫和硫化铵、烧结等因素的影响会导致催化剂钝化，应采取相应的措施防止。

(3)催化剂的研究方向应满足国内工程的需要，着重于高活性催化剂的设计和制备，改善催化剂的组成，提高催化剂的活性，降低催化剂的成本，增加催化剂的寿命。

(4)在催化剂的实际工程应用中，要通过合理的流场设计防止飞灰的沉积，并定期对催化剂进行清洗;控制温度，防止催化剂烧结;催化剂不使用时应加以保护。

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