欢迎光临安徽元琛环保科技股份有限公司官网!
17年专注于环保领域技术研发及应用    上交所科创板挂牌上市企业:688659
全国咨询热线:400-833-2880
热门关键词: 脱硝催化剂 除尘器布袋

元琛科技:SCR脱硝催化剂抗碱中毒和抗堵性能分析和探讨(中)

来源:元琛环保科技 官网:https://www.shychb.com/ 点击:239次

前面,根据不同行业的烟气特点和脱硝工艺,我们对脱硝催化剂的碱中毒和抗堵性进行了梳理,今天讲讲不同行业脱硝催化剂碱金属中毒风险。

不同行业脱硝也正在陆续进行,它们烟气排出的温度、灰分、碱金属含量具有很大差异性,很多行业的烟气碱含量要远远高于煤粉发电脱硝的碱含量(我国煤种中碱煤的碱金属含量0. 3%~0. 5%;高碱煤的碱金属含量大于0. 5%)。因此,也对SCR钒基脱硝催化剂碱金属中毒问题提出的新的挑战。尤其是水泥窑、钢铁烧结机、焦化厂、氧化铝熟料窑和生物质锅炉、以及高碱煤发电这些行业,要高度重视烟气脱硝中碱金属对脱硝催化剂的中毒风险性。

2.1水泥窑脱硝

水泥窑烟气SCR脱硝一般布置在预热器出口的310~450℃的中高温烟气区间。在预热器出口的水泥窑烟气特点如表1和表2所示。

从表可看出,烟气中水含量为8~16%,粉尘含量高达60~120 g/Nm3,其中碱土金属CaO高达78.24%。这样高的灰含量和碱土金属含量,会导致:

1)脱硝催化剂物理中毒和化学中毒,以物理钝化为主,CaSO4及CaO(可与烟气中的SO3/SO2生成CaSO4)会堵塞催化剂微孔,影响反应气向活性位点扩散。

2)催化剂在含高钙飞灰的烟气中长期运行会加快催化剂的磨损。

3)烟气中的水分会对碱(土)金属中毒产生协同作用,导致催化剂活性位快速丧失。

因此,水泥窑脱硝需要预先除尘,或者选择耐磨、抗堵、抗碱中毒的催化剂进行脱硝。

2.2钢铁厂烧结机脱硝

烧结烟气的SCR脱硝主要分为脱硫前脱硝和脱硫后脱硝两种。脱硫前脱硝工艺是把静电除尘器后的烟气,烟温通常在120℃~150℃,没有经过脱硫,直接通过GGH和补热后加热到230-300℃进行脱硝。脱硫后脱硝可分为湿法脱硫+SCR脱硝、半干法脱硫+SCR脱硝、活性炭脱硫+SCR脱硝这三种工艺。其中湿法脱硫和半干法脱硫都属于碱法脱硫;活性炭脱硫则是利用活性炭的吸附性能吸附净化烟气中SO2。静电除尘器后的烧结烟气特点如表3所示。

如表3和表4所示,烟尘中水含量10~12%,SO2浓度高达800~3000mg/Nm3,粉尘浓度100~200mg/Nm3,灰分中挥发性碱金属含量高,K2O含量高达41.27%,Na2O含量达3.05%。

对于烧结机脱硫前脱硝工艺,虽然经过静电除尘,将烟气中飞灰浓度控制在100~200mg/Nm3,但是碱金属含量高,不断累积在催化剂表面,依然会导致催化剂的中毒和堵塞。主要是通过以下4种途径导致催化剂的失活:

1)烧结机飞灰中碱金属氧化物(K、Na)含量高,与脱硝催化剂的活性酸位点反应,导致催化剂化学失活,

2)飞灰粘度大,其主要成分KCl、NaCl、Fe2(SO4)3、CaSO4等有很强的吸湿性,极易吸潮而粘结成块,最终堵塞催化剂。

3)当脱硝温度低于300℃,SCR脱硝过程中还伴有硫酸氢铵/硫酸铵生成(还原剂氨气和烟气中三氧化硫反应生成物),硫酸氢铵/硫酸铵易潮解、粘度大,会与飞灰粘结到一起,加剧糊堵催化剂。

4)烟气中的水分促进碱金属的粘附和板结在催化剂的表面,对碱金属堵塞和中毒产生协同作用,导致碱中毒现象更加迅速。

对于脱硫后的SCR脱硝工艺,虽然烟气经过脱硫后SO2浓度大幅降低,生成硫酸氢铵/硫酸铵的可能性会大大降低,但是碱法脱硫后会引入脱硫剂,脱硫剂一般是钠盐、钙盐和氨盐,这些碱盐类不能完全被扣留在固体灰中或者是脱硫废水中,而是会有1-10mg/Nm3残留物随着烟气的携带而进入到脱硝催化剂系统中,不断地富集在催化剂表面,一段时间后会造成催化剂的物理堵塞微孔和化学碱中毒。

对于活性炭脱硫+SCR脱硝工艺,由于碱金属一般趋向于以微米、甚至是纳米级小颗粒物存在于烟气中,而活性炭对小颗粒物质如碱金属的吸附性相对较差,无法显著降低碱金属含量,烟气中碱金属含量高达40%,因此,烧结机脱硝催化剂的选择,要充分考虑抗碱中毒性和抗堵塞性地影响。



本站部分文章采摘于网络,如侵权联系删除,转载请注明链接的出处即可:https://www.shychb.com/hyzx/406.html
在线客服
联系方式

热线电话

13635693238(业务总经理,非业务勿扰)

上班时间

周一到周日 24小时

公司电话

400-833-2880

经理二维码
线