在選擇脫硝催化劑的時候也是要注意穩(wěn)定性的,同時不同的化學(xué)劑的特征是不一樣的,比如物理性能,熱點(diǎn)、熔點(diǎn)、導(dǎo)電性等等,都是不一樣的,而對于化學(xué)性能來說,也是各有不同。
我國火電廠用煤受我國煤炭資源和燃料供應(yīng)政策的制約,燃煤的品質(zhì)通常較差,燃煤的灰分、硫分等有害雜質(zhì)含量普遍較高。因此在使用SCR脫硝催化劑時燃料中的堿金屬、堿土金屬、砷,以及燃燒后產(chǎn)生的水蒸氣、飛灰、硫及硫銨等都對脫硝催化劑的使用造成影響,這些成分通過擴(kuò)散進(jìn)入脫硝催化劑的活性點(diǎn),占據(jù)著脫硝催化劑活性點(diǎn)位,脫硝催化劑將逐漸被鈍化,脫硝催化劑的活性隨著運(yùn)行時間的推移而降低,NOx還原效率下降,氨耗量增加,氨逃逸量增加,SCR脫硝系統(tǒng)運(yùn)行成本將因有害元素的影響而上升。
1 堿金屬的影響
堿金屬與脫硝催化劑表面接觸,會使脫硝催化劑活性降低 。堿金屬在脫硝催化劑上沉積導(dǎo)致脫硝催化劑表面酸性大大降低,相同摩爾濃度的 K 與 Na 相比,K 中和效果更強(qiáng)。K 優(yōu)先配位到或者上的 OH 根上,K20與反應(yīng)生成,K 干擾了氨活性中間物種 NH4+的形成,從而導(dǎo)致脫硝催化劑的鈍化。避免脫硝催化劑表面水蒸氣的凝結(jié),可降低因堿金屬在脫硝催化劑表面積聚對脫硝催化劑活性的影響。
2 堿土金屬的影響
堿土金屬使脫硝催化劑中毒主要是飛灰中游離的CaO與脫硝催化劑表面吸附的反應(yīng)生成而產(chǎn)生的,引起脫硝催化劑表面結(jié)垢,會將脫硝催化劑表面遮蔽,從而阻止了反應(yīng)物向脫硝催化劑內(nèi)擴(kuò)散。通過適當(dāng)增加吹灰頻率,可降低飛灰在脫硝催化劑上的沉積量,降低 CaO在脫硝催化劑表面的沉積量是減緩脫硝催化劑中毒的有效手段
3 砷的影響
砷(As)來源于煤,在煙氣中以揮發(fā)性的形式存在分散到脫硝催化劑中并固化在活性、非活性區(qū)域,同時也會吸附在飛灰顆粒上(以氧化物的形式)。在砷中毒的過程中將使反應(yīng)氣體在脫硝催化劑內(nèi)的擴(kuò)散受到限制,且通道遭到破壞。脫硝催化劑發(fā)生 As中毒,特別是在液態(tài)排渣爐和飛灰再循環(huán)的過程中,會導(dǎo)致循環(huán)過程中砷的富集。以氧化物為形式的砷為例,它的中毒影響歸結(jié)于它的堿性。導(dǎo)致OH根被 As-OH(分布于表面的砷酸鹽)所取代。脫硝催化劑砷中毒后,氨不易吸附到中毒的脫硝催化劑活性點(diǎn)上,從而導(dǎo)致脫硝催化劑活性的降低。
在使用過程中可使脫硝催化劑表面對砷不具有活性,通過對脫硝催化劑表面的酸性控制,達(dá)到吸附保護(hù)的目的,使得脫硝催化劑表面不吸附氧化砷;另一種方法是改進(jìn)活性位,通過高溫煅燒獲得穩(wěn)定的脫硝催化劑表面,主要采用釩和鉬的混合氧化物形式,使As吸附的位置不影響SCR的活性位。