成功的生态旅游案例背后的催化剂:抗碱中毒与堵塞的双重胜利
1.1 碱(土)金属中毒机理
1.1.1 碱金属(K、Na)
在烟气中,K和Na两种碱金属是对SCR脱硝催化剂最具威胁的一类物质。它们以金属氯盐和氧化物形式存在,对催化剂产生化学及物理作用。例如,KCl可使钒基催化剂发生化学反应,其机制涉及V或W酸位点上的K形成键,使得Brønsted酸位点减少,从而影响NH3吸附活性。此外,KCl还可能导致钒基催化剂烧结,从而降低其活性。
此外,研究表明,当存在高浓度的碱金属氧化物时,如K2O,它们会与SCR催化剂表面的Brønsted酸位点发生反应生成V-OK,这不仅削弱了催化器表面Brønsted酸位的酸性,还抑制了SCR反应中的关键中间体NH4+的生成,最终导致催化器失活。当K2O负载量超过一定值时,即可完全失去活性。
图1展示了SCR脱硝过程中的碱金属(K+)中毒机理。在这一过程中,水分的存在可以加剧这种损害,因为它促进了碱金属扩散至更深层次,并且有助于形成致命的心脏病状。
图1 SCR脱硝过程中的碱金属(K+)中毒机理
对于Na盐类,它们也能够引起物理及化学型式的损伤。物理损伤主要表现为颗粒沉积和孔道堵塞,而化学损害则涉及到与Brønsted酸性的反应改变原本环境,从而影响其性能。
书名
《成功生态旅游案例背后的猫头鹰:夜幕下的策略》