SCR脫硝催化劑應用中的問題及解決方法
脫硝催化劑是SCR系統(tǒng)中最關鍵的部分,其類型、結構和表面積對脫除NOx 效果都有很大影響。在SCR系統(tǒng)的運行過程中,下列因素都會導致催化劑的活性降低。
1 燒結
長時間暴露于450 ℃以上的高溫環(huán)境中可引起催化劑燒結,導致催化劑中TiO2 晶形發(fā)生變化,顆粒增大、表面積減小,活性降低。加入WO3 可最大限度地減少催化劑的燒結。
2 堿金屬中毒
如果堿金屬離子(Na+、K+等)直接與催化劑接觸,會使催化劑活性逐漸降低。其機理是吸附在催化劑活性位置上的堿金屬離子占據了催化劑表面酸性位,降低了催化劑活性。因此,在催化劑設計中,應考慮堿金屬對催化劑的影響,增加設計余量。
3 砷中毒
As中毒主要是由煙氣中的氣態(tài)As2O3 引起的。As2O3 擴散進入催化劑內部孔道中,并在催化劑的毛細孔中發(fā)生毛細凝結,或者與催化劑的活性位發(fā)生反應從而引起催化劑活性降低。一般來說,在干法排渣鍋爐中,催化劑砷中毒不嚴重。但是在液態(tài)排渣鍋爐中,由于靜電除塵器后的飛灰再循環(huán),催化劑砷中毒是一個嚴重的問題。因此,在催化劑制備過程中,應采用控制催化劑孔分布的方法,使催化劑內孔分布均勻,以控制毛細孔分布數量來減少“毛細冷凝”。另外,可在催化劑中加入MoO3 ,以MoO3與氣相As2O3 反應來減少As中毒。
4 鈣的影響
飛灰中游離CaO與SO3 反應形成的CaSO4 可吸附在催化劑表面,從而阻止了反應物向催化劑表面擴散并進入催化劑內部。催化劑制造商多通過控制催化劑內部孔徑分布和采用適當節(jié)距等方法來減少CaSO4 對催化劑的影響。
5 催化劑堵塞
催化劑的堵塞主要是由于銨鹽及飛灰的小顆粒沉積在催化劑小孔中,阻礙NOx 、NH3、O2 到達催化劑活性表面,引起催化劑鈍化？梢酝ㄟ^調節(jié)氣流分布,選擇合理的催化劑間距和單元空間,并使進入SCR反應器煙氣的溫度維持在銨鹽沉積溫度之上,以防止催化劑堵塞。對于高灰段SCR工藝,為了確保催化劑通道通暢,應安裝吹灰器。
6 飛灰侵蝕
催化劑的侵蝕、磨損主要是由于飛灰撞擊在催化劑表面造成的。磨蝕強度與氣流速度、飛灰特性、撞擊角度及催化劑本身特性有關。降低磨蝕的措施:一是采用耐腐蝕催化劑材料,對催化劑頂端進行處理從而提高催化劑邊緣硬度;二是利用計算流體動力學流動模型優(yōu)化氣流分布;三是在垂直催化劑床層安裝氣流調節(jié)裝置等方法來解決。
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