火电厂SCR催化剂中毒机理的研究.pdf

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4、ResearchonPoisoningMechanismofSCRCatalystinpowerplantCandidate：Supervisor：SchoolofEnvironmentalScienceandSchool：EngineeringDateofDefence：March,2015Degree-Conferring-Institution：NorthChinaElectricPowerUniversity华北电力大学硕士学位论文摘要氮氧化物大量排放造成的大气污染问题，成为目前人类社会和经济发展的制约因素，受到社会的广泛关注。火电厂作为我国氮氧化物最主要的排放源，为确保NOx达标排放

5、，已经在广泛使用烟气脱硝工艺。其中，选择性催化还原(SCR)是目前国内外火电厂烟气脱硝的主流技术，而SCR催化剂是火电厂烟气脱硝系统的核心，是SCR系统脱硝效率和经济效益的主要影响因素。中毒是SCR催化剂在脱硝过程中不可避免的问题，它与烟气成分密切相关，因此，研究火电厂烟气成分对催化剂的中毒机理具有重要的实际意义和经济价值。本文的主要工作是以北京某电厂在运SCR催化剂为研究对象，在通过一套催化剂活性检测装置对其活性进行跟踪检测的基础上，采用一些手段对催化剂工艺特性、微观形貌、化学成分等进行检测，分析催化剂失活原因，进一步对该电厂SCR催化剂主要中毒因素的毒害机理进行实验研究，得到结论如下：1．

6、堵塞是该电厂SCR催化剂活性下降的主要原因。主要是由于催化剂长期运行在含尘量较高的烟气中所致。2．As中毒是该电厂催化剂活性下降的重要原因。燃煤中所含的少量As在高温下会生成As2O3，As2O3分子较小，容易进入催化剂微孔，并堵塞微孔，使得催化剂活性位被覆盖，烟气无法到达活性位反应，催化剂活性降低。3．烟气中K、Na、Ca元素的存也在是该电厂催化剂中毒的重要原因，它们会沉积在催化剂表面，将催化剂的部分孔堵塞，甚至会与催化剂的部分酸性位结合，使得催化剂与烟气有效接触面积减少，可用活性位减少，从而使得催化剂中毒。4．SO2对SCR催化剂有两种相反作用：一方面SO2会与NH3竞争活性位，使得能到达

7、活性位的NH3浓度降低，催化剂脱硝活性随之降低；另一方面，SO2会促进催化剂表面SO2-4的形成，加强催化剂表面酸性位的酸性，提高催化剂的脱硝活性。5．H2O对催化剂有两种相同作用：一方面是水蒸气遇冷凝结在催化剂表面，使得碱金属可溶性盐更容易停留在催化剂表面，进而对催化剂产生毒害作用；另一方面是水蒸汽会凝结在催化剂微孔中，受热膨胀后可能会在一定程度上损坏催化剂的微孔结构。关键词：SCR催化剂；活性