生态旅游环境下SCR脱硝催化剂抗碱中毒与抗堵性能分析与探讨

脱硝催化剂的碱中毒与抗堵性分析

1.1 碱（土）金属中毒机理探讨

1.1.1 钾（K）和钠（Na）的中毒作用

钾和钠作为碱金属，对SCR脱硝催化剂具有严重的化学和物理损害。其在烟尘中的存在形式主要为氯盐，尤其是KCl，其对V2O5基催化剂的化学损害非常明显。研究表明，KCl通过与V或W形成键，减少了Brønsted酸位点，从而影响了NH3吸附活性。此外，KCl还可能导致催化剂烧结，从而降低其活性。

钠氧化物（Na2O）的毒性更强于钾氯盐。研究显示，当Na2O与SCR催化剂表面上的Brønsted酸位发生反应生成V-ONa时，将削弱催化剂表面的Brønsted酸位，使得吸附NH3能力下降，并抑制SCR反应中的活性中间体NH4+的生成，最终导致催化器失活。当Na2O负载量超过一定限度时，即可完全丧失催化器性能。

1.1.2 碱土金属（Ca、Mg）的影响

CaO是一种碱性的物质，与SCR基础TiO2基态相结合，可导致CATC酸性的减少，这直接影响到CATC的活性。但单独CaO不会造成大的活性下降，因为它与CATC表层酸性的反应较慢。而当CaSO4形成致密板层并堵塞微孔时，则会显著降低CATC性能。此外，水分也会加剧这一过程。

1.2 脱硝催化剂抗堵性能评估

抗堵性能受多种因素影响：灰自身特征、灰含量、以及脱硝使用的催 化器结构设计。高碱灰在低温湿环境下容易粘结，而高粘滞性如硫铜等则难以清除。一旦沉积，便难以去除。这需要合适吹灰策略加强频率来预防这些问题。

平板式脱硫喷雾台比蜂窝式喷雾台更具抗堵优势，因其具有大节距，小角落，不易积累飞灰，同时由于柔软结构，使飞灰不易附着图4所示平板式喷雾台有利于避免飞尘堆积和阻塞孔道图5展示蜂窝型喷雾台壁面夹角多易积聚飞粉需增大孔径以降低积聚但这将引起整体表面积及强度下降

图4 平板式喷雾台图5 蜂窝型喷雾台

2 不同行业烟气脱硫条件下的脉动风险评估：

水泥厂尾燃烧室出口烟气特点：

高温区间310-450℃，

飞尘浓度60~120 g/Nm3，

水含量8~16%，

粉尘含量60~120 g/Nm3，其中包括大量碱土金属CaCO3,

钢铁厂烧结机后烟气特点：

静电除尘后的粉尘浓度100~200mg/Nm3,

吸收湿法或半干法脱二氧三霻后SOx浓度800-3000 mg/Nm3,

|

V