SCR催化劑失活原因
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在SCR系統(tǒng)的實際運行中，催化劑失活的原因復(fù)雜多樣，可分為物理和化學(xué)兩個方面。
1.1物理失活的原因
1.1.1結(jié)構(gòu)崩潰
在SCR催化劑的運輸、安裝和實際使用過程中，操作不當(dāng)、長時間積累或多次再生都會導(dǎo)致催化劑的物理結(jié)構(gòu)損壞和骨架坍塌。這些被廢棄的催化劑通常無法回收，需要適當(dāng)?shù)奶幚怼?
1.1.2火山灰堵塞
煤燃燒產(chǎn)生的大量粉煤灰會被煙道氣攜帶到催化劑表面或孔隙中沉積，最終導(dǎo)致SCR催化劑堵塞，阻礙催化劑活性成分與反應(yīng)物的接觸，限制脫硝反應(yīng)。
1.1.3燒結(jié)可控硅
在催化劑的實際應(yīng)用中，當(dāng)燃煤鍋爐運行工況波動時，可能會出現(xiàn)局部飛溫現(xiàn)象。一旦煙氣溫度過高，SCR催化劑中的低熔點金屬就會發(fā)生燒結(jié)。熱燒結(jié)導(dǎo)致催化劑表面活性組分團聚，載體比表面積減小，甚至由銳鈦礦型向金紅石型轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致催化劑活性降低或喪失。
1.2化學(xué)失活的原因
1.2.1活性成分損失
SCR催化劑的主要活性成分是V2O5，在高溫下容易揮發(fā)，從而降低了催化劑的活性。此外,火力發(fā)電廠排放的煙塵一般有更大的粒子和更高的硬度,和大量的碰撞與催化劑的表面,這將導(dǎo)致催化劑的磨損,使有效成分的損失,導(dǎo)致催化活性的降低。
1.2.2化學(xué)堵塞
二氧化硫在SO3煙氣很容易氧化的活性成分V2O5催化劑,與氨反應(yīng)生成(NH4) 2 so4 NH4HSO4催化劑表面,或反應(yīng)中的氧化鈣組件粉煤灰由煙氣生成CaSO4積累層,導(dǎo)致SCR催化劑活性位點被覆蓋，比表面積減小。催化活性降低。煙氣中的HCl可以與金屬氧化物反應(yīng)生成鹽，這也會影響催化劑的活性。Moradi等發(fā)現(xiàn)ZnCl2會造成催化劑的孔隙堵塞或表面覆蓋，阻礙NH3和NO的擴散，降低催化劑的活性。此外，重金屬砷也會導(dǎo)致SCR催化失活。Kong等發(fā)現(xiàn)煙氣中的As2O3會粘附在催化劑表面被氧化，最終生成As2O5致密層，覆蓋了催化劑的活性部位，阻礙了NH3的吸附，導(dǎo)致催化劑失活。
1.2.3化學(xué)中毒
引起SCR催化劑化學(xué)中毒的主要物質(zhì)是堿金屬、堿土金屬、磷、砷和鉛。堿金屬主要毒害SCR催化劑的B酸活性位點，削弱了對NH3的吸附能力，降低了催化劑活性。Du等模擬了商用SCR催化劑的堿金屬中毒，發(fā)現(xiàn)不同堿金屬化合物對催化活性的影響順序為硫酸鹽和gt;氯比;硝酸。堿土金屬(如Ca)也因其堿性而影響SCR催化劑的表面酸度，但影響程度小于堿金屬。P將取代SCR催化劑中的V-OH和W-OH。鐘兆平等發(fā)現(xiàn)，隨著P載量的增加，SCR催化劑的活性逐漸下降，但其對催化劑活性的影響也弱于堿金屬。此外，Hu等發(fā)現(xiàn)重金屬As也會破壞SCR催化劑的V-OH活性中心，V-OH對NH3的吸附至關(guān)重要。
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