碱浪漫：探秘SCR脱硝催化剂的抗碱中毒与堵塞双重奇迹
1.1 碱（土）金属中毒机理
1.1.1 碱金属（K、Na）
- K和Na是对SCR催化剂影响最为严重的两种碱金属。
- 其在烟尘中的存在形式，尤其是KCl和氧化物，对催化剂具有极强的化学毒性。
- KCl通过形成V(O)-O-K键，使Brønsted酸位点减少，影响NH3吸附活性，并可能导致催化剂烧结，从而降低活性。
- Oxyde de potassium (K2O) 的毒害作用更为强烈，其与SCR 催化剂表面的Brønsted酸位点发生反应生成V-OK，削弱了催化剂表面Brønsted酸位的酸性，使得吸附NH3能力下降，抑制SCR 反应活性中间体NH4+的生产，最终导致催动器失活。
1.1.2 碱土金属（Ca、Mg）
- CaO是一种碱性的物质，与TiO2基质上的Lewis酸或Brønsted酸位置中和，减少了催化剂活性的可用位置，但由于固固反应速度较慢，因此单纯的CaO不会造成显著激变。然而，它与SO3反应生成致密盲层，如同一把钥匙打开了一扇门，将微孔堵塞，从而大幅度地降低了催动器性能。此外，CaO还可以引起物理堵塞，加剧了这一问题。
2 不同行业脱硝系统设计考虑因素
- 不同行业烟气特征差异巨大，这些差异直接决定了需要使用哪一种类型的脱硝技术，以及如何优先选择耐磨、抗堵塞且能抵御高温环境下的碱金属及水分影响的合适材料。
3 水泥窑脱硝应用案例分析
在预热区段工作时，由于高温以及大量灰分含量，大约78%为CaO，还有其他如SOx等污染物混合在一起，对于水泥窑尾部预热区域出口烟气成分来说，这个地区会面临极大的挑战，因为这些条件都将加速飞灰堆积并产生化学反应使得其更加难以清除。而这种情况对于常规利用Ti-based SCR Catalysts进行处理则是一个巨大的考验。这要求我们必须采用特殊设计来防止它们被破坏或损坏，同时也要确保它们能够有效地去除NOx。
4 钢铁厂烧结机脱硫前脱硝工艺
对于钢铁厂烧结机来说，如果是在静电除尘后的烟气进行SCR 脱硫，那么虽然已经过滤掉了一部分粉尘，但仍然存在着大量挥发性的碱元素，这些元素会继续累积到铜基触媒上，不断不断地对其进行化学腐蚀和物理堵塞。
总之，在追求绿色环保同时，也需要考虑到实际操作条件下不同工业过程所带来的挑战，以此来确定最佳方案。在实际工程实践中，我们应该尽可能采取措施来减少这些不利因素对铜基触媒功能造成损害，同时寻找更多方法提高铜基触媒自身抗衰老能力，以实现更好的环境保护效果。
