低温烟气脱硝催化剂适用条件与动力

以不同温度下拟合得到的速率常数，根据Arrhenius计算公式，以lnK与1/T的进行线性拟合，得到如图9所示的关系，得出反应活化能为22.7kJ/mol。

图9lnK-1/T线性回归图

可以看出，在气体线速度2~4m/s条件下，化学反应速率太快，整体反应均处于外扩散控制阶段，活化能相对较低。因此提高气体线速度有利于减弱气体滞留层厚度，从而提高催化剂活性，但同时过高的气体线速度也会造成通过催化剂床层的压降偏高，不利于系统的正常运行。特别是对于高目数蜂窝催化剂(40×40孔)而言，工业操作气速通常小于4m/s，减少脱硝系统的动力消耗。

2.4低温脱硝示范与运行

对催化剂进行工业应用验证，烟气量为1800000m3/h，催化剂用量为40m3，空速为6000h-1，工艺流程如图10所示。

图10脱硝示范工艺流程

焦炉烟气出口温度为200℃，直接在烟道中喷入碳酸氢钠细粉的烟气，经过布袋除尘器除尘净化，烟气中SO2浓度从206mg/m3降低到15mg/m3，烟气温度从200℃降低到180℃。

氨水通过热风炉蒸发后进入烟道中，通过催化剂层发生反应，出口NO浓度在40mg/m3，脱硝率大于90%，尾气中未见有氨逃逸(<0.0001%,体积分数)。截止目前已经连续稳定运行12个月，充分表明该催化剂具有优良的低温脱硝活性、稳定性和应用可靠性。

3结论

本文通过对自行开发的中低温蜂窝脱硝催化剂进行评价，系统考察了温度、烟气流速、催化剂长度、水蒸气含量等对脱硝率的影响，建立了不同长度催化剂的脱硝活性与温度、气速之间的三维关系图，确定了该催化剂达到理论最优脱硝率的可操作范围，为不同低温烟气条件下催化剂选型(蜂窝目数、线速度或摆放模式)提供重要参考。

脱硝率随着水蒸气含量的增加而逐步降低，在低温条件下抑制效果更加显著。

依据2~4m/s气速下的脱硝率与停留时间关系，拟合求算反应活化能为22.7kJ/mol，表明在该温度范围内表面反应速率远大于气体在催化剂表面的扩散速率，处于典型的气体外表面扩散控制。该催化剂在18万方烟气量的脱硝示范工程应用中，180℃条件下脱硝率超过90%，且稳定性良好，在中低温烟气脱硝领域显示出广阔的应用和推广前景。

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