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19-10-29 來源： RCO催化燃燒設(shè)備,粉塵治理設(shè)備,環(huán)保設(shè)備廠家-鄭州騰達機械
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在眾多煙氣脫硝技術(shù)中選擇性催化還原(SCR)脫硝技術(shù)在燃煤電廠的應(yīng)用較為廣泛。而實際SCR系統(tǒng)運行過程中，催化劑是煙氣脫硝系統(tǒng)的核心，具有脫硝效率高、選擇性好等優(yōu)勢。但目前SCR催化劑設(shè)計運行壽命一般為3年，而造成催化劑失活的原因復(fù)雜多樣，大體上可分為物理和化學(xué)2個方面。
一、物理失活原因
1. 結(jié)構(gòu)塌陷。SCR催化劑在運輸、安裝及實際使用過程中，由于操作不當(dāng)、日積月累或多次再生均會導(dǎo)致物理結(jié)構(gòu)破損、骨架塌陷，這樣的廢棄催化劑一般無法再生，需要妥善處置。
2. 積灰堵塞。煤炭燃燒產(chǎn)生的大量飛灰會被煙氣攜帶至催化劑的表面或孔道中，發(fā)生沉積并導(dǎo)致SCR催化劑的堵塞，阻礙催化劑活性組分與反應(yīng)物的接觸，限制脫硝反應(yīng)的進行。
3. 燒結(jié)SCR。催化劑實際應(yīng)用過程中，當(dāng)燃煤鍋爐的運轉(zhuǎn)狀況發(fā)生波動，有可能導(dǎo)致局部飛溫現(xiàn)象；一旦煙氣溫度過高，SCR催化劑中的低熔點金屬便會產(chǎn)生燒結(jié)。熱燒結(jié)使得催化劑表面活性成分發(fā)生團聚，載體比表面積縮小，甚至發(fā)生晶型由銳鈦礦向金紅石轉(zhuǎn)變，致使催化活性降低甚至喪失。
二、化學(xué)失活原因
1. 活性組分流失。SCR催化劑的主要活性成分為V2O5，在高溫條件下很容易揮發(fā)，從而使得催化劑活性降低。且火電廠排放的煙氣里大多是顆粒較大、硬度較高的煙塵，與催化劑表面發(fā)生大量碰撞，造成催化劑磨損，使活性成分流失，從而導(dǎo)致催化活性下降。
2. 化學(xué)物質(zhì)堵塞。煙氣中的SO2易被催化劑中活性組分V2O5氧化為SO3，進而與NH3反應(yīng)在催化劑表面生成(NH4)2SO4和NH4HSO4，或是與煙氣攜帶飛灰中的氧化鈣反應(yīng)生成CaSO4堆積層，造成SCR催化劑活性位被覆蓋，比表面積減小，催化活性降低。煙氣中的HCl與金屬氧化物反應(yīng)生成鹽，同樣會對催化劑活性產(chǎn)生影響。研究發(fā)現(xiàn)ZnCl2會造成催化劑的孔道堵塞或表面覆蓋，阻礙NH3和NO的擴散，降低催化劑的活性。除此之外，重金屬砷亦會導(dǎo)致SCR催化的失活。而煙氣中的As2O3會黏附在催化劑表面，并被氧化最終生成As2O5致密層，覆蓋催化劑活性位的同時阻礙NH3吸附，導(dǎo)致催化劑失活。
3. 化學(xué)物質(zhì)中毒。堿金屬、堿土金屬、P、As以及Pb都能使SCR催化劑化學(xué)中毒。堿金屬主要毒化SCR催化劑的B酸活性位，致使NH3吸附能力減弱，催化劑活性下降。不同堿金屬化合物對催化活性的影響順序為：硫酸鹽＞氯化物＞硝酸鹽。堿土金屬元素如Ca由于其堿性，也會對SCR催化劑的表面酸性產(chǎn)生影響，但影響程度弱于堿金屬。P會取代SCR催化劑中的V-OH和W-OH，隨著P負載量的增加，SCR催化劑的活性逐漸減小，但對催化劑活性的影響要比堿金屬弱。除此之外，重金屬As也會對SCR催化劑的V-OH活性中心造成破壞，而V-OH對NH3的吸附至關(guān)重要。
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