1.1 碱（土）金属中毒机理
1.1.1 碱金属（K、Na）
对催化剂作用最严重的为 K、Na 两种碱金属，而其在烟尘中的存在形式中又以金属氯盐和氧化物的中毒效果最为严重。这种化学反应导致了V2O5-WO3(MoO3)/TiO2 催化剂表面的Brønsted酸位点减少，影响NH3 的吸附活性，使得SCR 反应活性下降。
图示：
图4 SCR 催化剂 K+ 中毒机理
此外，研究指出，当 K2O 负载量大于 0.5% 时，将会导致催化剂失活。此现象也被称作“热衰变”，主要是由于高温环境下，K2O 与 V-OH 发生反应生成 V-OK，从而削弱了催化剂表面 Brønsted 酸位的酸性。
同样地，钠盐（如 NaCl 和 NaOH）也会对 SCR 催化剂产生类似的化学和物理效应，其中化学效应包括与催化器表面上的 V-OH 相互作用，从而形成不可逆转的复合物，这进一步降低了催化器性能。物理效应则涉及到颗粒沉积和孔道堵塞，对于提高吹灰频率进行适当调整可以缓解这一问题。
对于 Ca 和 Mg 等碱土金属，它们通常以氧或氯形式存在。在高温条件下，它们可能与 TiO2 表面的 Lewis 酸或 Brønsted 酸位发生反应，并且在水分较多的情况下更容易造成堵塞。这些元素还可能通过固态相互作用，与已有的飞灰沉积物结合，从而加剧堵塞情况。这一过程不仅限制了气体流动，还直接影响到了 SCR 过程本身的有效性。
为了克服这些挑战，我们需要设计更加耐磨、抗堵塞、高效脱硝的新型SCR系统，这将包括使用特殊材料来增强其耐久度以及改进当前工艺流程，以便更好地处理含有大量灰尘和有害气体的烟气流。
然而，即使采取以上措施，在实际应用中仍然需要考虑到不同行业特定的烟气成分差异，以及如何最大限度地减少碱土金属对SCR系统造成损害。此外，还需要开发出能够识别并预测这些潜在风险因素，并提前采取措施进行干扰或修正，以确保整个脱硝系统能持续稳定运行。在这个意义上，可以说我们正在不断探索一种既经济又环保、同时能够抵御各种污染因素挑战的绿色技术解决方案。
