脫硝催化劑在運行中由于發(fā)生燒結、磨損、堵塞和中毒等原因會造成催化劑活性的逐漸的下降,會導致催化劑的出口NOx濃度和氨逃逸上升。當出口值不能滿足性能保證值時,就需要添加或更換催化劑。脫硝催化劑抵抗活性下降能力的強弱對于延長催化劑使用壽命、降低脫硝催化劑的運行成本具有重要意義。
今天先來了解一下SCR催化劑物理失活的影響因素
1、脫硝催化劑的燒結 以鈦基脫硝催化劑為例,長時間暴露在450℃以上的高溫環(huán)境中,可引起催化劑活性表面的微晶聚集,導致催化劑顆粒增大、表面積減小,使催化劑活性降低
啟動階段如果有較多殘?zhí)蓟蛘邭堄驮诖呋瘎┍砻嫔侠鄯e,在適當的氧濃度和溫度條件下就會引起催化劑的著火,由于短時間內釋放大量的熱量,會造成催化劑的燒結,導致催化劑完全失活。
2、脫硝催化劑的磨損 磨損主要是由飛灰對催化劑表面的沖刷引起的。
長時間的運行過程中,飛灰對催化劑的沖刷會引起脫硝催化劑表面活性物質的流失,造成催化劑活性的下降;會造成催化劑變薄,機械強度下降;出現磨損的孔道在流經煙氣時,流動阻力和壓降都會減小,相比之下會有更多的煙氣流過,從而進一步加劇這種磨損效果,且磨損一般從頂部開始。
除了飛灰的沖刷,SCR系統(tǒng)中如果吹灰方式不當,吹灰沖量過大,長時間使用后也可能造成脫硝催化劑的磨損。
根據文獻研究發(fā)現飛灰對單位質量催化劑磨損存在以下關系:
其中:mi=飛灰顆粒尺寸間隔i的質量百分數
dp,i=平均顆粒直徑
Ia,i=磨損系數(與礦物組分有關)
vi=飛灰顆粒速度
脫硝催化劑的磨損強度是氣流速度、飛灰特性、沖擊角度及催化劑特性的函數,磨損速率與飛灰的速度呈立方關系,在速度增大時,磨損速率將急劇增大,因此高的煙氣流速和顆粒物濃度會加速這種磨損。磨損速率與材料的硬度成反比。