低温烟气脱硝催化剂适用条件与动力

将表1中不同温度下的脱硝率随截面气速的变化关系绘成曲线如图3所示。

图3不同催化剂长度对应的脱硝率与气速关系

如图所示，随着反应温度的升高，脱硝活性逐步升高;而随气速增加，脱硝活性呈降低趋势。但对于不同长度的蜂窝催化剂，其脱硝率随气速的变化呈现明显的差异性。对于20cm的蜂窝催化剂，当气速从1m/s增加到3m/s时，脱硝率呈线性降低趋势，超过3m/s后，脱硝率趋于稳定。对于长度40~80cm蜂窝催化剂，脱硝率随着气速的增加，均呈现降低趋势。

这表明在恒定温度下，随着气速的增加，表面化学反应速率不变，但气体在催化剂孔道中的停留时间缩短导致活性降低;而从20cm长蜂窝催化剂的脱硝活性变化趋势可以看出在催化剂活性位数量一定的前提下，160~240℃范围内气速增加导致接触时间缩短，出口NO浓度并未降到初始入口浓度，如240℃条件下仍然可以达到50%以上的脱硝率。

这表明SCR表面反应速率快，反应物分子与催化剂接触发生反应所需时间远小于现有的停留时间，从而呈现出图3的趋势。

对不同长度催化剂，将脱硝率、反应温度、孔道气速进行三维关联，如图4所示。

图4气速、温度、脱硝率三维图

图中投影部分的颜色代表了不同的脱硝率，图示表明，反应温度升高和气体流速的降低将有效提升脱硝活性;随着催化剂长度的增加，高脱硝率面积逐渐增加。

且在烟气组成(NO0.06%，NH30.06%，O23%，10%H2O，体积分数)的条件下，通过反应条件优化，该催化剂可以满足低温160℃烟气脱硝的应用要求(脱硝率大于95%)，为工业应用提供了基础数据支撑。

在低温条件下的烟气脱硝，水蒸气容易在催化剂活性表面与氨产生竞争吸附，而降低催化剂的活性。以60cm长度催化剂为例，在2m/s的气速条件下，考察了160~220℃范围内烟气中水蒸气含量对脱硝率的影响(图5(a))。

图5水蒸气含量对脱硝活性的抑制效果及催化剂抗硫抗水稳定性测试

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