1.1 碱(土)金属中毒机理
1.1.1 碱金属(K、Na)
- K2O在V或W的Brønsted酸位点形成V(O)-K键,影响NH3吸附活性。
- 钒基催化剂K2O中毒机理见图一,生成V-OK削弱表面Brønsted酸位的酸性。
图一 SCR催化剂碱金属K+中毒机理
1.1.2 碱土金属(Ca、Mg)
- CaO减少催化剂活性位数,降低催化剂活性。
- CaSO4盲层造成微孔堵塞,导致催化剂活性下降。
1.2 脱硝催化器的抗堵性能
- 抗堵性能受灰本身特性、灰含量和脱硝器结构选型影响。
- 平板式与蜂窝式对比:
* 平板式具有节距大,不易堆积灰尘且柔软难以附着飞灰,如图二所示。
* 蜂窝式壁面夹角多易积灰需增大孔径降低积灰量,但会损失表面积和强度,如图三所示。
图二 平板式脱硝催化器
图三 蜂窝式脱硝催化器
2 不同行业SCR脱硫系统对碱金属中毒风险评估
2.1 水泥窑烟气SCR脱硫系统分析:
* 预热器出口烟气温度310~450℃,含水量8~16%,粉尘60~120 g/Nm3,其中CaO78.24%,
* 高温高粉尘、高钙内容物将导致物理钝化和化学反应,
* 需要预除尘或耐磨抗碱耐堵型触媒进行脱氧处理。
2.2 钢铁厂烧结机烟气SCR脱氧系统分析:
* 静电除尘后的烟气水含10~12%,SO2浓度800~3000mg/Nm3,
* 粉尘100~200mg/Nm3, 飞灰挥发性的碱金属含量高,
* 应用静电除尘后仍需考虑长期累积引起的中毒和堵塞问题。