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脱硝催化剂在多种工况下都可能出现中毒现象,主要包括以下几种情况
在中低温NH3-SCR反应工况下,烟气中的SO2是造成催化剂中毒的主要因素之一。SO2在催化剂作用下被氧化为SO3,与NH3反应生成硫酸氢氨(NH4HSO4,ABS),这种物质黏度极高,易覆盖在催化活性位点上和堵塞孔道,降低催化性能和稳定性,引起催化剂中毒 。
烟气中的碱金属如钠(Na)和钾(K)能够与催化剂活性组分发生反应,导致催化剂表面酸性下降,降低活性组分的可还原性,从而使催化剂失去活性 。
飞灰中的游离CaO和催化剂表面吸附的SO3反应生成CaSO4,这种物质在催化剂表面结垢,阻止了反应物质向催化剂表面的扩散和向催化剂内部扩散 。
水蒸气的引入会减少氧空位的数量,降低NO的吸附,关键亚硝基中间物种难以产生,抑制低温SCR反应 。
如砷(As)、铅(Pb)等重金属,它们会堵塞催化剂的孔道和覆盖其表面,削弱了反应物分子的吸附、活化过程,同时与催化剂发生化学反应,影响了酸碱、氧化还原性能,最终导致催化剂失活 。
高含量的粉尘会导致SCR催化剂物理失活,如水泥生产过程中排放的烟气粉尘含量高,造成催化剂塔运行阻力增加、堵塞孔道、冲刷活性组分,降低催化剂使用寿命 。
烟气中的P2O5和As2O3蒸汽等也会导致催化剂活性下降 。
针对这些中毒现象,研究者们开展了大量的工作以提升催化剂的抗中毒性能,例如通过引入助剂或者改变催化剂形貌等方法,提升催化剂在中低温下的抗硫性能 。同时,对于失活的脱硝催化剂,利用再生技术,但催化活性、抗硫耐水、抗碱(土)金属中毒仍是目前需要解决的难题。