当前位置:主页 >> 环境监测

SCR烟气脱硝催化剂失活机理综述

2021-10-27 04:15:54| 来源:| 编辑:| 点击:0次

SCR烟气脱硝催化剂失活机理综述

摘要:从催化剂热烧结、催化剂中毒、催化剂堵塞、催化剂磨损4个方面阐述催化剂的失活机理。通过研究催化剂的各种失活机理,可以有针对性地根据锅炉特性、燃料特性以及飞灰成分进行SCR脱硝系统的优化设计,制定防止催化剂失活的措施,对延长催化剂寿命, 降低SCR脱硝系统的运行维护费用具有重要意义。

关键词:SCR;催化剂;失活;烟气脱硝;综述

中图分类号:X701.7 文献标志码:A 文章编号:1007—1881(2010)12—0035—03

0 引言

随着我国电力工业的发展,氮氧化物(NOx)的排放量与日俱增。随着我国排放标准的提高,目前新建的燃煤发电机组均要求安装SCR(Selective Catalytic Reduction,选择性催化还原)烟气脱硝装置,未安装SCR烟气脱硝装置且已投产的机组也将逐步通过改造安装SCR烟气脱硝装置。

催化剂是SCR烟气脱硝系统的核心部件,其性能直接影响SCR烟气脱硝系统的整体脱硝效果。由于造成催化剂失活的因素很多,因此研究总结催化剂的失活机理,针对具体的锅炉特性和燃料特性,制定恰当的防范措施,对延长催化剂寿命、降低SCR烟气脱硝系统的运行费用具有重大意义。

SCR烟气脱硝催化反应共分4步进行。第一步,烟气中的氨气扩散到催化剂的活性位上,生成络合物。第二步,烟气中的NO和络合了氨的催化剂发生进一步络合反应。第三步,N2和H2O从催化剂上脱附。第四步,烟气中O2扩散到催化剂活性位上,置换出氢,使催化剂复原。

虽然导致SCR烟气脱硝催化剂失活的原因很多,但是催化剂失活机理研究离不开SCR烟气脱硝催化反应机理。如果某种因素阻碍了SCR烟气脱硝催化反应机理中某一步或者多步反应的进行,就会导致催化剂失活。本文从催化剂热烧结、催化剂中毒、催化剂堵塞、催化剂磨损4个方面分别阐述催化剂的失活机理。

1 SCR烟气脱硝催化剂热烧结失活机理

烧结是催化剂失活的重要原因之一,而且催化剂的烧结过程是不可逆的,烧结导致的催化剂活性降低,不能通过催化剂再生的方式恢复。一般在烟气温度高于400℃时,烧结就开始发生。按照常规催化剂的设计。烟气温度低于420~430℃。催化剂烧结速度处于可以接受的范围。烟气温度高于450℃,催化剂的寿命就会在较短时间内大幅降低。目前商用SCR烟气脱硝催化剂多为V205-WO3-TiO2系催化剂,其中V2O5为活性成分,WO3为稳定成分,TiO2为载体物质。用于SCR烟气脱硝催化剂的TiO2的晶型为锐钛型,被烧结后会转化成金红石型,从而导致晶体粒径成倍增大,以及催化剂的微孔数量锐减。催化剂活性位数量锐减,催化剂失活。适当提高催化剂中WO3的含量,可以提高催化剂的热稳定性,从而提高其抗烧结能力。

麦弗逊

macphersan

macphersan

友情链接: