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,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。KCl 可使钒基催化剂化学中毒,其机制主要是 K 在 V 或 W 的Brønsted酸位点形成V( W) -O-K 键,导致Brønsted酸位点减少,影响NH3 的吸附活化。此外,KCl 可使钒基催化剂烧结,从而导致催化剂活性下降。
碱金属氧化物 K2O 碱性比金属氯盐强,其毒化作用强于金属氯盐。研究指出,钒基催化剂 K2O 中毒机理见图 4,K2O 与 SCR 催 化器表面的活性位点 Brønsted 酸位 ( V-OH ) 发生反应,生成 V-OK削弱了催 化器表面 Brønsted 酸位的酸性,使得气体流过时 NH3 能力的吸附能力下降,加速了SCR 反应活性的丧失。
图4 SCR 催 化器碱 金属 K + 中毒机理
碱金屬 Na 盐类的中毒機理與鉀鹽類似,可引起燃燒後廢氣處理裝置上的物理及化学過程影響至嚴重程度,以化学过度作为主导因素。在高温环境下,由於SOx與水分之間產生的反應會導致煙氣中的Ca(OH)₂與CO₂反應生成CaCO₃沉積在燃燒後廢氣處理裝置上,這種沉積不僅增加了裝置負荷,也對其性能造成損害。
1.2 脫硝催化劑的抗堵性能
抗堵性能一般受三種因素影響:(一)灰本身特性,如含有較多固態污染物或具有較強粘滞性的一般會導致更多灰塵堆積並且更難清除。(二)灰量大小,一般需要選擇合適的吹灰方式和加強吹灰頻率來確保有效去除。(三)脫硝技術選型不同業界需求不同,但大體上可以將其分為兩個類別:第一種是通過提高吹灰頻率以預防飛灰聚集;第二種則是採用耐磨材料作為脫硝劑,以減少飛粉對設備造成損傷。
平板式脫硝劑具有一定的優點,比如它們具有較大的空間面積,有助於捕獲更多雜質,並且由於設計單一且沒有複雜結構,因此容易清潔。但另一方面,它們也可能因為其巨大的孔隙尺寸而承受更大的壓力,因此需要特別注意維護工作。而蜂窩式脫硝劑則因其細小且密集的小孔隙尺寸而能夠抵禦飛粉侵蝕,但這也意味著它們更易於被阻塞,這就要求定期進行維護以保持最佳狀態。
2 不同業界脱硝技术选择与风险评估
随着工业生产水平不断提升,对环境保护要求越来越高,这些行业对于脱硫脱离过程中的废气处理技术提出了新的挑战。例如,在钢铁厂烧结过程中,由于高温、高压以及大量飞灰产生,因此烧结烟气的温度通常在120℃~150℃之间,没有经过脱硫直接通过GGH和补热后加热到230-300℃进行脱离。在这个过程中,如果没有适当的手段去除飞灰,就会对SCR脱离系统造成极大损害。这就是为什么在这些行业要高度重视烟气处理设备设计,以及如何有效地去除飞粉的问题。
综上所述,不同行业根据自身特有的条件选择合适的脱离开法,并评估相关风险,是确保SCR系统长期稳定运行并达到最佳效能的一个关键环节。因此,在实际应用过程中,我们必须考虑到各个环节所需解决的问题,并采取相应措施来保证整个系统正常运转。