PENA等[24]和QI等[25-26]研究表明在Mn基 SCR催化剂上,首先发生在催化剂表面NH3的吸附反应,即气态的还原剂NH3先吸附在催化剂表面的L酸性位点上,形成配位态的NH3。但在气态的NH3转化为配位态的NH3后,剩下的反应机 理就分为了两种不同的:ELEY-RIDEAL(ER)机理和LANGMUIR-HINSHELWOOD(LH)机理[24]。
ER机理[27]:经过吸附反应后配位态的NH3,在催化剂表面空穴氧的作用下脱掉一个H,形成 NH2基团。催化剂表面的空穴氧是由于活性组分Mn2O3和MnO2之间进行的电子传递和价态转化形成的,同时由于掺杂的CeO2具有很强的储氧能力,进一步提升了Mn2O3和MnO2之间的转化率, NH2基团和烟气中主要的成分NO反应生成脱硝过程中重要的关键中间产物NH2NO,***中间产物NH2NO分解形成**终产物N2和H2O,整个脱硝过程结束。 催化剂上海纯超环保免费咨询。江苏**催化剂
催化剂使用过程中,因表面逐渐形成炭的沉积物而使催化剂活性下降的过程称为积炭失活。
随着积炭量的增加,催化剂的比表面积、孔容、表面酸度及活性中心数均会相应下降,积炭量达到一定程度后将导致催化剂的失活。
与催化剂中毒相比,引起催化剂积炭失活的积炭物量比毒物量要多得多,积炭在一定程度上有延缓催化剂中毒作用,但催化剂的中毒会加剧积炭的发生。
积炭的同时往往伴随金属硫化物及金属杂质的沉积,单纯金属硫化物或金属杂质在催化剂表面的沉积也与单纯的积炭一样,会因覆盖催化剂表面活性位或限制反应物的扩散而使催化剂失活。
故通常将积灰、积硫及金属沉积物引起的失活,都归属于积炭失活。
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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。
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。
在160~260℃有较好的二噁英脱除效果,并且如果只脱除二噁英,在160~180℃就可以满足排放要求,如果同时脱除NOx,温度则需要提高至210~230℃左右。两种方式各有优点,侧流式催化剂比表面积高、去除效率高、结构紧凑、体积小,但催化剂制备工艺复杂、成本高,整个反应器全进口需要约62万~150万美元,而且对尾气粉尘浓度要求很高;轴流式催化剂制备工艺简单,成本较低、具有较高比表面积、去除效率较高,但体积较大,更适应国内垃圾焚烧尾气粉尘和SO2浓度较高的烟气环境。催化剂上海纯超环保品质保证。
探究其机理发现当烟气中存在SO2时O2能将其氧 化为SO3,SO3与金属氧化物反应会生成硫 酸盐以及硫 酸铵附着在催化剂表面,在低温条件下很难脱附,占据了催化剂表面的活性点从而降低了催化剂的活性。水的存在能加速催化剂的中毒效应,一方面是由于在催化剂表面水蒸气与NH3和NO之间产生的竞争吸附,另一方面可能是由于水蒸气的存在加速了硫 酸铵盐在催化剂表面的沉积,加速了催化剂孔径的堵塞,从而更加降低了催化剂的活性。
第四章 结语
在烟气脱硝过程中,要求SCR催化剂具有良好的选择性、催化活性和稳定性。
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