En el proceso de tratamiento de gases de combustión industriales, la tecnología de reducción catalítica selectiva (SCR) es un método de desnitrificación comúnmente utilizado y Catalizador SCR DeNOx es el núcleo de esta tecnología. Sin embargo, con el tiempo, la actividad de la El catalizador DeNOx se deteriorará gradualmente, lo que afectará su eficiencia de desnitrificación. Entonces, ¿cuál es la razón de la disminución de la actividad del catalizador?

La principal razón del descenso de la actividad de Catalizador DeNOx
1. Las altas temperaturas provocan la pérdida de sustancias activas.
Los catalizadores DeNOx suelen funcionar en entornos de alta temperatura, y el rango general de temperatura de reacción SCR es de 300 °C a 400 °C. En condiciones de alta temperatura durante un largo tiempo, las sustancias activas en el catalizador, como el dióxido de titanio (TiO2) y el óxido de vanadio (V2O5), experimentarán gradualmente cambios cristalinos o descomposición, lo que dará como resultado una reducción en el área de superficie del catalizador, pérdida de componentes activos y disminución del rendimiento catalítico. Además, la alta temperatura también puede causar cambios en la estructura de los poros en la superficie del catalizador, lo que dificulta que los reactivos en el gas de combustión entren en contacto de manera efectiva con los sitios activos del catalizador.
2. Intoxicación por metales alcalinos y alcalinotérreos
La biomasa, el carbón y otros combustibles contienen una cierta cantidad de metales alcalinos (como sodio y potasio) y metales alcalinotérreos (como calcio y magnesio). Estos metales forman óxidos alcalinos a altas temperaturas, se adhieren a la superficie del catalizador, dificultan el contacto entre el gas de reacción y el catalizador y, por lo tanto, provocan envenenamiento del catalizador. Los metales alcalinos cubren directamente los sitios activos del catalizador, debilitan la capacidad catalítica y, en última instancia, aceleran la disminución de la actividad del catalizador.
3. Intoxicación por sulfuro y cloruro
Los elementos de azufre y cloro presentes en el combustible generarán compuestos que contienen azufre y cloro, como SO2 y HCl, durante el proceso de combustión. Estos compuestos reaccionan químicamente con el amoníaco (NH3) en la superficie del catalizador para generar depósitos de sulfato de amonio o cloruro de amonio. Los depósitos bloquean los poros del catalizador o cubren los sitios activos, lo que impide que el NOx en el gas de combustión entre en contacto con el catalizador, lo que afecta gravemente la eficiencia de la desnitrificación.
4. Bloqueo mecánico de partículas y cenizas volantes.
Los gases de combustión contienen una gran cantidad de partículas y cenizas volantes. Estas partículas sólidas se adhieren a la superficie del catalizador o entran en los poros del catalizador, lo que provoca un bloqueo mecánico. Especialmente en las centrales eléctricas de carbón o de biomasa, la cantidad de cenizas volantes en los gases de combustión es grande y es fácil que se forme una capa de cenizas en la superficie del catalizador. Con el tiempo, esta acumulación de cenizas bloqueará gradualmente los poros del catalizador, lo que afectará la fluidez del gas y, por lo tanto, reducirá la actividad del catalizador.

5.Reacción de desactivación del catalizador
La disminución de la actividad del catalizador también puede deberse a la reacción química entre el catalizador y los componentes del gas de combustión. Por ejemplo, el catalizador reacciona con SO2 o HCl para formar sulfatos o cloruros, que formarán depósitos en la superficie del catalizador, lo que dificultará el contacto entre el NOx del gas de combustión y los componentes activos del catalizador, lo que provocará el fracaso de la reacción de desnitrificación.

Soluciones a la disminución de la actividad del catalizador
1. Seleccione materiales catalizadores resistentes a altas temperaturas.
En el caso de la disminución de la actividad del catalizador causada por las altas temperaturas, es particularmente importante seleccionar materiales catalizadores estables y resistentes a las altas temperaturas. Por ejemplo, los catalizadores a base de vanadio pueden mantener una buena actividad catalítica a altas temperaturas y, al agregar aditivos como óxido de tungsteno y óxido de molibdeno, se puede mejorar aún más su capacidad antidescomposición a altas temperaturas. Además, en la operación real, al controlar razonablemente la temperatura de operación del sistema SCR para evitar una temperatura excesiva o fluctuaciones excesivas, también se puede retrasar la falla del catalizador a altas temperaturas.
2. Prevención de intoxicaciones por metales alcalinos y alcalinotérreos
Para el problema de intoxicación por metales alcalinos y alcalinotérreos se pueden tomar las siguientes medidas:
Pretratamiento del combustible: Antes de la combustión, reduzca el riesgo de envenenamiento del catalizador eliminando las impurezas de metales alcalinos y alcalinotérreos del combustible.
Seleccionar catalizadores antienvenenamiento: desarrollar materiales catalizadores con mayor tolerancia, como materiales portadores de óxido de titanio que sean resistentes al envenenamiento por metales alcalinos o mejorar el antienvenenamiento mejorando la formulación del catalizador.
3. Controlar el contenido de azufre y cloro en los gases de combustión.
Para el problema del envenenamiento por sulfuro y cloruro, el control de la composición de los gases de combustión es la clave. A través del pretratamiento de desulfuración y decloración del combustible, se puede reducir eficazmente el contenido de impurezas como SO2 y HCl, y se puede reducir su deposición en la superficie del catalizador. Al mismo tiempo, también se pueden utilizar materiales catalizadores con capacidades antiazufre y anticloro para evitar que el catalizador falle debido a la reacción con compuestos de azufre y cloro.

4.Limpieza y mantenimiento periódicos
Para evitar que las partículas y las cenizas volantes obstruyan la superficie o los poros del catalizador, es muy importante limpiar el catalizador periódicamente. Por lo general, se puede utilizar un sistema de limpieza mecánica o de retrolavado en línea para eliminar las cenizas de la superficie del catalizador y mantener su permeabilidad. Además, se debe realizar una inspección y un mantenimiento periódicos del sistema de desnitrificación para garantizar que el caudal de los gases de combustión sea adecuado y reducir la deposición de partículas en la superficie del catalizador.

5.Regeneración y sustitución de catalizadores
En el caso de los catalizadores que ya han experimentado una disminución de su actividad, el tratamiento de regeneración es una forma eficaz de prolongar su vida útil. La regeneración del catalizador suele incluir limpieza física, limpieza química, tratamiento térmico y otros pasos para restaurar la actividad superficial del catalizador. Al mismo tiempo, en el caso de los catalizadores gravemente degradados, se deben sustituir a tiempo para garantizar el funcionamiento eficiente del sistema de desnitrificación.
6.Optimización de las condiciones de funcionamiento del sistema SCR
La optimización de los parámetros operativos del sistema SCR es también una de las estrategias clave para retrasar la disminución de la actividad del catalizador. Por ejemplo, la relación nitrógeno-amoniaco (NH3/NOx) en los gases de combustión se puede controlar razonablemente para evitar que el exceso de amoniaco induzca reacciones secundarias que formen depósitos. Al mismo tiempo, mantener la temperatura, la presión y el caudal adecuados en los gases de combustión puede reducir el impacto negativo en el catalizador y prolongar su vida útil.

Resumen
La disminución de la actividad de la Catalizador de desnitrificación SCR de temperatura ultraalta es uno de los problemas clave que afectan la eficiencia operativa del sistema SCR. Las principales razones incluyen la pérdida de alta temperatura, el envenenamiento por metales alcalinos y alcalinotérreos, la deposición de sulfuro y cloruro y el bloqueo de partículas. Al seleccionar materiales catalizadores resistentes a altas temperaturas y antienvenenamiento, controlar la composición de los gases de combustión, realizar una limpieza y un mantenimiento regulares y una regeneración y un reemplazo oportunos del catalizador, se puede retrasar de manera efectiva la disminución de la actividad del catalizador para garantizar el funcionamiento estable a largo plazo del sistema de desnitrificación.