生态旅游探索SCR脱硝催化剂抗碱中毒与堵塞性能的绿色未来

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是 K、Na 两种碱金属，它们在烟尘中的存在形式主要以氯盐和氧化物的中毒效果为主。KCl 可以使钒基催化剂化学失活，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 的吸附活性。此外，KCl 还可以使钒基催化剂烧结，从而导致催化剂活性下降。

另外，研究表明钒基催化剂 K2O 中毒机理如图所示，K2O 与 SCR 催化剂表面的活性位点 Brønsted 酸位发生反应，生成 V-OK，使催化器表面 Brønsted 酸位酸性的减弱，使得吸附 NH3 能力下降，加速 SCR 反应过程中的抑制产物 NH4+ 的生产，最终导致了整个SCR系统的经济性问题。

图1：SCR 催化器碱金属 K+ 中毒机理

至于 Na 盐类，其中毒原理与 K 盐类相似，可引起物理及化学型的失活，以化学型为主。物理型失活主要是由于碱金属 Na 与催化器表面的Brønsted酸性位置上的V-OH发生反应生成V-Na，使V2O5 和WO3等金属氧化物环境发生变化，从而影响其能量转换效率。

最后，对于 Ca 和 Mg，这些元素通过CaO与TiO2 基底间接接触形成复合体，并通过固-固反应改变了TiO2 表面的酸度，而不是直接参与到离子交换或渗透作用上。

此外，在湿法脱硫工艺过程中，由于高温、高压以及水分浓度较高，因此可能会加剧CaSO4盲层形成的问题，这将进一步限制气流通道并增加压力损耗。

为了解决这些挑战，我们需要采用更先进的技术来提高耐磨性能，同时也需要改进现有的除尘设备以便更有效地去除含有高水平致密飞灰粒子的烟气。这不仅可以避免飞灰沉积在脱硝装置上，而且还能减少飞灰对环境造成的污染。