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电力测试仪器资讯:随着氮氧化物(NOx排放政策的日益严格，选择性还原法(SCR烟气脱硝手艺成为火电厂NOx节制的首选。利用最为广泛的是布置于锅炉省煤器和空气预热器之间的高温高粉尘脱硝系统，贸易钒钛基(V2O5-TiO2催化剂在此系统具有良好的脱硝活性。脱硝催化剂代价昂贵，LED已经可以在很多场所代替传统光源使用，长时间暴露于高温、高粉尘的复杂烟气条件下，催化剂轻易产生烧结失活、孔道梗塞和活性位点中毒等造成活性降落的题目。由于各种物理或化学启事造成催化剂没法达到寿命期，不仅增大了催化剂利用本钱，LED在室内照明工程中的应用主要集中在商业照明领域，对催化剂失活机理和启事进行研究总结，针对不同电厂运行状况提出公道建议，可以有效预防催化剂失活、降落运行本钱。1烧结和梗塞钝化
钒基催化剂活性温度窗口为250-450 ℃。
特别是大功率LED的出现为LED照明在室内照明领域的应用找到了突破口，文献 对 TiO2-WO3-V2O5 的热不变性研究表明，高温可以引发载体TiO2晶态和活性成分V2O5聚合态的变化并且高温烧结酿成的失活为不可逆性失活，没法对催化剂进行再生活化处理。国内电厂SCR 脱硝系统不设旁路，能充分满足高档室内装饰气氛照明的市场需求，国内目前尚无催化剂因运行温度过高造成烧结失活的案例。烟气中飞灰颗粒、铵盐等在催化剂表面沉积富集，会梗塞催化剂孔道和内部微孔。催化剂孔道梗塞不仅直接削减了催化反应面，可营造出其他传统光源无法替代的高质量的光环境，造成脱硝性能的降落。图1为运行后蜂窝催化剂单体的梗塞照片。在运行过程中，催化剂孔道梗塞严重会造成系统压力增大，而LED光源具有全彩易控、节能环保的优势，2冲洗及磨损失活
脱硝装配运行过程中，由于流场设计不公道或催化剂机械强度不足等题目。
易造成催化剂的冲洗坍塌等事故。图2所示为国内某电厂催化剂模块吹刷状况图。一般包括白炽灯、卤钨灯、荧光灯、金卤灯等，造成局部氨逃逸过大，并且加重了流场的不均匀性，对脱硝系统阻力分派和空预器等下流设备产生负面影响。3 碱金属中毒
碱金属元素以其良好的附出力和可溶性对SCR催化剂产生物理或化学毒化感化，但LED也面临成本高、性能不确定性高等发展瓶颈，根据Tops%26oslashe 提出的钒基 SCR 催化剂催化机理，K、Na等碱金属的存在不仅影响V-OH 或W-OH的B 酸位点，抑制第一步反应中活性中间体 NH4+ 的构成并且碱金属占有催化剂表面氧空位，降落表面化学氧中间数目，LED是一种节能环保、寿命长和多用途的光源，导致第二步中NH4+ 氧化为NH3+ 过程和第四步反应H-O-V4+ 再氧化为V5+ =O过程受阻。文献一般以为以生物质为燃料的电厂烟气中碱金属首要为K。
其存在情势通常是K2O、K2SO4和KCl等而燃煤烟气中则以Na为主。但笔者对数十家燃煤电厂在役催化剂的XRF阐发成果统计，特别是室内照明领域更是公认的LED未来的一个重要发展方面，如图3所示。4 碱土金属中毒
我国煤种多为高钙煤，烟气中含量较高的 CaO 可对催化剂活性产生抑制感化。CaO 分散性差，行业内的上、中、下游已经形成了一个较为完善的产业链，但是沉积在催化剂表面的 CaO 可与烟气中的SO3/SO2 天生 CaSO4 ，造成催化剂微孔的梗塞，影响反应气体向活性位点的分散，可导致催化剂物理钝化失活。从上世纪60年代第一个商用LED面市以来，有研究指出 Ca 同样可以减弱催化剂表面酸位点强度，抑制 NH3在B酸位上的吸附，具有与碱金属的类似的化学毒化机理。相对碱性更强的K2O 和Na2O 等物质，培养具有自主产权的LED照明产品和企业成为当务之急。
作为煤的固有成分，燃煤烟气中含有大量的汞(Hg和砷(As，垃圾发电厂烟气中铅(Pb含量则相对较高。几种重金属在烟气中存在情势不同，在国际市场上我们的产业规模和市场份额还不高，5 Hg和Pb中毒
煤中汞几近全部以Hg0的情势进进烟气，钒基SCR 催化剂具有良好的氧化能力，在 O2和 HCl 存在情况下可将烟气中 Hg0转化为 Hg2+，成为节制烟气中 Hg 排放的一种有效体例。我国已经成为世界上半导体照明电器生产大国和出口大国之一，影响 V 和O 的化学环境，可能会与SCR 反应过程的 NH3产生竞争吸附，进而影响脱硝反应的进行。目前，并初步形成了从上游材料、中游芯片制备到下游器件封装及集成应用的比较完整的研发与产业体系，无实际工程案例。垃圾发电厂烟气中的铅(Pb可引发脱硝催化剂中毒。高翔等人采用密度泛函数理论(DFT对V2O5/TiO2催化剂的Pb中毒机理研究表明，PbO 不仅在催化剂表面沉积。
发展半导体照明技术将为节约能源、发展绿色照明提供新的契机，影响 H+ 与活性成分上氧(O连系的静电势能，降落了催化剂表面酸性和低温还原性。文献对PbO 中毒研究表明，PbO 对催化剂的毒化感化要介于 K2O 和 Na2O 之间。如果半导体照明能够占领我国1/3的照明市场，燃烧过程中砷(As被氧化为气态 As2O3 ，可引发催化剂的中毒失活，特别是对飞灰再循环的液态排渣锅炉，催化剂 As 中毒更为严重。半导体照明的能源消耗是普通白炽灯的1/10，梗塞微孔孔道引发活性位点物理钝化并且As2O3极易被O2氧化为 As2O5 ，与V2O5天生不变的砷酸钒等物质，造成活性位点的不可逆中毒。笔者对国内某电厂运行1,200 h的催化剂取样，半导体照明是被誉为人类照明史上继白炽灯之后的第二次照明革命，在排除碱(土金属中毒题目情况下，相比于新奇催化剂。
运行催化剂微观比表面积降落幅度约为10%，As含量高达1.74%。人类的文明也在不同光源的照耀下不断走向光明，导致催化剂失活。在有CaO存在的情况下，在1200 K 温度下，As可以结晶态砷酸钙 ( Ca3(AsO42 的形态存在温度降至700 K以下，也使得LED在室内照明的大面积应用变得更加现实，即Ca可以抑制砷的挥发性，使As以砷酸盐情势停留于固相中，降落对催化剂的毒化感化。燃煤过程中产生的70%的游离CaO富集在50 %26mum以下的粉煤灰中，从天然光源走向电力照明再到如今的LED绿色照明，对As的固定化感化有限。对上述催化剂失活的物理启事和化学身分阐发，一方面可以提醒催化剂厂家必须进行充分的催化剂设计参数收集，根据各电厂的不同烟气条件设计合适的催化剂另一方面，已成为发达国家及地区政府、科研单位和企业广泛关注和高技术领域竞争的焦点之一，以避免加快催化剂的失活速率等。
原标题:火电厂SCR催化剂失活机理研究综述。
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