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催化剂失活原因
SCR装置运行过程中,由于各种原因使催化剂活性降低或中毒,寿命缩短。
催化剂失活是一个复杂的物理和化学过程,通常将失活过程分为三种类型:
①催化剂中毒失活;
②催化剂的热失活和烧结;
③催化剂积炭等堵塞失活。
1碱金属引起的催化剂中毒失活
飞灰中的可溶性碱金属主要包括Na与K这两种物质,在水溶液离子状态下,它们能够渗透到催化剂深层直接与催化剂活性颗粒反应,使酸位中毒以降低其对NH3的吸附量和吸附活性,继而降低催化剂活性。
随着催化剂表面K2O 含量的增加,NO转化率急剧下降,当K2O 质量分数达到1%时,催化剂活性几乎完全丧失。
2催化剂的烧结和热失活
催化剂在高温下反应一定时间后,活性组分的晶粒长大,比表面积缩小,这种现象称为催化剂烧结。
因烧结引起的失活是工业催化剂、特别是负载型金属催化剂失活的主要原因。
高温除了引起催化剂烧结外,还会引起其他变化,主要有化学组成和相组成的变化、活性组分被载体包埋、活性组分由于生成挥发性物质或可升华的物质而损失等,这些变化称为热失活。
但烧结和热失活之间有时难以区分,烧结引起的催化剂变化往往也包含热失活的因素在内。通常温度越高,催化剂烧结越严重。
作为SCR催化剂的载体和活性元素,必须在一定的温度范围内有良好的热稳定性能。
在钛基钒类商用催化剂中通常加入WO3 来最大限度地减少催化剂的烧结。
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