1. Характеристики дымовых газов котлов на биомассе
(1) Концентрация диоксида серы и оксида азота низкая и сильно колеблется; при сжигании чистой биомассы концентрация SO2 и NOx колеблется в пределах 120-250 мг / м3, например, в шаблоне, древесине и коре в топливе, а концентрация SO2 и NOx в дымовых газах колеблется от 250 до 600 мг / м3. м3.
(2) Содержание водорода в биомассе относительно высокое, и влажность дымовых газов также высока, достигая 15–30%.
(3) Массовая доля щелочного металла в дымах биомассы относительно высока и может достигать более 8%.
(4) Эффективность денитрификации SNCR колосниковой печи биомассы составляет 10-25%, а эффективность денитрификации SNCR циркулирующего псевдоожиженного слоя биомассы составляет 40-60%. Эффективность денитрификации нестабильна и не может стабильно соответствовать требованиям сверхнизких выбросов. Ниже 50 мг / Нм3.
Из-за низкой эффективности денитрификации SNCR необходимо комбинировать технологию денитрификации SCR для достижения более высокой эффективности денитрификации. Однако само топливо из биомассы содержит щелочные вещества, такие как K, Na и Ca. После сгорания летучая зола попадает в систему SCR, адсорбируется на поверхности катализатора SCR или блокирует поры катализатора и вступает в реакцию с активными компонентами на поверхности катализатора, вызывая отравление и дезактивацию катализатора.
Во-вторых, из-за низкой температуры и высокой влажности дымовых газов в хвостовой части котла, работающего на биомассе. Если катализатор установлен в хвостовой части котла, вода будет адсорбироваться на активных центрах поверхности катализатора, уменьшая участки адсорбции аммиака, тем самым снижая скорость реакции денитрификации и активность денитрификации; в условиях низких температур более высокое содержание влаги увеличивает вероятность прилипания летучей золы. Прилипает к поверхности катализатора, что приводит к более быстрому отравлению щелочью.
В настоящее время, чтобы избежать влияния щелочных металлов на катализатор, котлы, работающие на биомассе, часто применяют удаление пыли и десульфуризацию с последующей денитрификацией; температура топочного газа после удаления пыли и десульфуризации повышается с помощью GGH, печи горячего дутья или парового нагревателя, а затем используется обычная SCR. Катализатор используется для денитрации. Этот метод, инвестиционные и эксплуатационные расходы очень высоки. Если технология денитрации SCR используется до удаления пыли дымовых газов в котлах, работающих на биомассе, стоимость и энергопотребление денитрации биомассы можно эффективно снизить, но при этом необходимо решить проблемы отравления катализатора, его деактивации, засорения и истирания.
2. Влияние щелочных металлов на катализатор денитрации и план лечения.
2.1 Влияние растворимых солей щелочных металлов, таких как натрий и калий, на катализаторы денитрации
Щелочные металлы являются наиболее токсичным элементом для катализаторов, и их сила токсичности пропорциональна их щелочности. Отравление катализатором, вызванное щелочными металлами, включает физическое отравление и химическое отравление. Физическое отравление: щелочной металл обычно не существует в жидкой форме. Его солевые частицы осаждаются только на поверхности катализатора или блокируют некоторые поры катализатора, препятствуя диффузии NO и NH3 в катализатор, тем самым вызывая отравление и дезактивацию катализатора. Если на катализаторе конденсируется водяной пар, щелочные металлы вызовут химическое отравление.
Активным материалом катализатора СКВ является V2O5, который имеет как кислотные центры B (V-OH), так и L кислотные центры (V = O). Активность катализатора пропорциональна количеству кислотных центров B. Присутствие ионов щелочного металла снижает количество кислотных центров B в катализаторе и генерирует неактивный KVO3; он также снизит стабильность кислотных центров B и снизит каталитическую восстановительную способность ванадия и вольфрама / молибдена. Уменьшение количества кислотных центров B и снижение стабильности непосредственно приведет к уменьшению NH3 и поверхностной адсорбции кислорода, тем самым снижая активность катализатора.
Растворимые соли щелочных металлов, таких как натрий и калий, являются более основными, чем NH3, и щелочной металл вступает в реакцию с активными центрами катализатора, вызывая отравление катализатора. Во влажной среде воздействие щелочных металлов на катализатор более серьезно.
2.2 Влияние оксида кальция на катализатор денитрации
Катализатор будет постепенно дезактивироваться после длительной эксплуатации в дымовых газах, содержащих летучую золу с высоким содержанием кальция. Несколько возможных причин дезактивации: CaO вызывает закупорку микропор, щелочность CaO снижает кислотность катализатора, а образующийся CaSO4 снижает активность.
(1) Оксид кальция вызывает закупорку микропор.
Летучая зола содержит высокое содержание CaO и высокую вязкость; зола-унос имеет небольшой размер частиц, большинство из которых имеют размер менее 10 мкм. Когда летучая зола контактирует с катализатором, она очень легко адсорбируется на поверхности катализатора и блокирует микропоры катализатора, что приводит к снижению активности катализатора. Однако сродство СаО по отношению к другим компонентам золы-уноса с компонентами катализатора не особенно заметно, и это не тот компонент, который особенно легко диффундировать в катализатор. Кроме того, по сравнению с химическими эффектами, физические эффекты обычно обратимы. Зольную пыль, осевшую на поверхности катализатора, можно вовремя удалить путем периодической продувки сажей, поэтому закупорка микропор катализатора СаО не является основной причиной снижения активности.
Поскольку СаО сам по себе является щелочным веществом, а активные центры в используемых в настоящее время катализаторах на основе V2O5 являются кислыми, CaO, осажденный на поверхности катализатора, нейтрализует кислотные центры на поверхности катализатора и блокирует протекание каталитической реакции. Поскольку реакция между CaO и кислотными центрами на поверхности катализатора является твердотельной, скорость реакции низкая; и зола-унос часто содержит более основные K2O и Na2O, обычно считается, что CaO является вторичной причиной отравления катализатора щелочью. Однако ввиду высокой концентрации летучей золы и высокого содержания кальция в летучей золе следует обратить внимание на влияние щелочности СаО на катализатор.
(3) Образующийся CaSO4 снижает активность
Из-за CaSO4, образующегося в результате реакции CaO, осажденного на поверхности катализатора, и SO3 в дымовых газах, закупорка микропор катализатора является основной причиной ухудшения характеристик катализатора. Механизм отравления CaO включает четыре стадии.
Этап 1. CaO прикрепляется к макроскопическим порам на поверхности катализатора.
Шаг 2-SO3 вызывает утечку воздушной пленки вокруг частиц CaO.
Шаг 3 - SO3 диффундирует в частицы CaO.
Этап 4. По мере того, как SO3 диффундирует в частицы CaO, он реагирует с CaO с образованием CaSO4.
В процессе отравления СаО СаО сначала откладывается на поверхности катализатора, и скорость осаждения относительно низкая. Реакция между CaO, осажденным на поверхности катализатора, и SO3 в дымовых газах является реакцией газ-твердое тело. Поскольку на поверхности катализатора есть активные материалы, катализирующие окисление SO2 с образованием SO3, концентрация SO3 относительно высока, а скорость реакции высокая. Объем CaSO4, образующийся в результате быстрой реакции, увеличится примерно на 14%, что закроет активные центры реакции, заблокирует поверхность катализатора и повлияет на диффузию реагентов в микропористой структуре катализатора. В механизме отравления CaO t
2.3 План лечения отравления щелочными металлами
Принимая во внимание характеристики дымовых газов котлов, работающих на биомассе, Huadian Guangda улучшила производительность на основе традиционных катализаторов: разработала катализатор денитрации с высокой эффективностью и стойкостью к щелочным металлам, который имеет отличную активность и долгое время используется в летучих средах с высоким содержанием щелочных металлов. жизнь золы дымовых газов.
Благодаря теоретическому анализу, оценке характеристик и характеристик катализатора, анализу взаимосвязи между наличием различных элементов в катализаторе и характеристиками катализатора, глубокому пониманию принципа отравления катализатора и сокращению выбросов химическое и физическое отравление катализатора, успешно разработан противодействующий отравлению щелочными металлами катализатор денитрации SCR.
(1) Увеличьте кислотность поверхности катализатора
Щелочные металлы и щелочноземельные металлы отравляют катализатор, главным образом, реагируя с кислотным центром активного центра (V). Занятие кислотного центра приводит к тому, что аммиак не может адсорбироваться на кислотном центре, что приводит к снижению активности катализатора. Исходя из этого, элементы переходных металлов подгрупп VIB, IB, VIII и редкоземельные металлы могут увеличивать кислотный центр катализатора. Посредством ряда работ, таких как скрининг компаундов, оптимизация методов обработки и корректировка пропорций, был успешно выбран подходящий промотор, который увеличивал общее кислотное место катализатора денитрификации и увеличивал центры адсорбции аммиака и стойкость к щелочным металлам. Тем самым увеличивается емкость щелочных металлов.
(2) Добавьте добавки против щелочных металлов.
Щелочные металлы и щелочноземельные металлы взаимодействуют с кислотными центрами активного центра катализатора. Чтобы избежать дезактивации катализатора или снизить скорость дезактивации катализатора, необходимо уменьшить контакт между щелочными и щелочноземельными металлами и кислотными центрами активного центра, то есть защитить активный центр катализатора. Увеличьте энергетический барьер для контакта щелочных и щелочноземельных металлов с активным центром и используйте добавки с более высокой активностью и более легким взаимодействием с щелочными металлами. Исходя из этих двух аспектов, мы сначала выбрали вспомогательный агент, который имеет хорошую диспергируемость на диоксиде титана и определенные стерические препятствия, так что щелочные металлы и щелочноземельные металлы нелегко реагировать с катализатором.
(3) Отрегулируйте формулу катализатора.
Из-за высокого содержания щелочноземельных металлов в летучей золе дымовых газов соотношение активных веществ и сокатализаторов и метод обработки были скорректированы, а общая активность катализатора была улучшена за счет смешивания добавок и улучшения технология обработки. Благодаря тесту на активность до отравления пропиткой и наблюдению за видимой морфологией, катализатор обладает хорошей стойкостью к щелочным металлам.
Вы здесь:
СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ 
БЫСТРАЯ НАВИГАЦИЯ 
ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ 
