延长催化剂使用寿命的几种方法
延长Pd／C催化剂使用寿命的途径
Ｃ Ｏ ｔ ＋ ｔ
２ 钯 ． 催 化 剂 失活 炭
２ １ 催化 剂 失活 的原 因 ．
１ 精对苯－ Ｅ酸 （ ｒ 装置工艺简 述 － ｐ Ｐ Ａ）
Ｐ Ａ装 置 主要 由氧 化 、 制 和辅 助 系统 ３ 单 Ｔ 精 个 元组成 。 氧化 单元 以对 二 甲苯 （ｘ） 原料 ， Ｐ 为 以醋酸 为 溶
Ｃ Ｏｔ ＋ Ｉ ； Ｏ ｔ ２－ ｈＯ
加 氢反应 ：
ＯＨ Ｃ ＯＨ ＋２ Ｏ ８：
剂活性的好坏对装置的经济效益影响很大。找出影 响钯 碳 催 化 剂 活性 的 因 素 ， 长 钯． 延 炭催 化 剂 的 使 用寿命 ， 对装置降低运行成本 ， 提高装置经济效益具
有重要 意义 。
结 垢 是指 一种 粘 性 物 质 的覆 盖 作 用 。 由于钯 ．
炭催化剂在加氢反应器为 固定床， 炭催化剂为 ４ 钯一 ８目条 状 或 片状 粒 子 ， 因此 ， ． 催 化 剂床 层 本 钯 炭
～
反应器的脱离子水中， 由于布袋 和水缓 冲了催化剂 的下落， 从而有效地减小了装填过程中的磨损。
会缩 短催 化剂 的使用 寿命 。 ２ １２ 中毒 ．．
剂， 在催化剂、 助催化剂的作用下 ， 在氧化反应器 中 与压缩空气中的氧气发生反应 ， 生成对苯二甲酸， 同 时生成一些副产物 ， ： 甲基苯 甲酸（ ．Ａ 、 如 对 ｐＴ ）对羧 基苯 甲醛 （ Ｂ ）对 甲基苯 甲醇 （Ａ Ｅ 、 甲基苯 ４Ｃ Ａ 、 Ｔ Ｌ ）对 甲醛（Ａ １ 等。氧化单元的产品称为粗 Ｔ 。 ＴＬ ） ） Ａ 精制单元将粗 Ｔ Ａ用水配制成 ｗ Ｔ ） ３ （Ａ ＝ ０％的 浆料 ， 然后加热 ， 使浆料中的粗 Ｔ 完全溶解成为 Ｔ Ａ Ａ 溶液。在高温高 压条件下 ， 在钯． 炭催 化剂 的作 用 下， 进行加氢精制 ， Ｔ 将 Ａ溶液 中的杂质 ４Ｃ Ａ还原 －Ｂ
延长PTAPd／C催化剂使用寿命方法分析
摘 要 ： 在精对苯二甲酸的生产中， 有多种原因可能导致催化剂失活， 影响其使用寿命。根据近几年 Ｐ／ ｄＣ催化剂的使用状况
的分析 ， 出影 响 Ｐ ／ 找 ｄ Ｃ催化剂使用寿命 的因素 ， 并探讨延长 Ｐ／ ｄ Ｃ催 化剂使用 寿命 的方法 。通过在装卸 、 工艺操作 中精心操 作 ， 稳 平 生产 ， 避免波动 ， 及时碱洗 ， 严格控制氢气和脱离子水纯度 ， 避免催化剂 中毒等一系列的延长 Ｐ ／ ｄ Ｃ催化 剂使用 寿命 的方法 。
第４ ０卷第 ９期
２１ ０ ２年 ５月
广
州
化
工
Ｖｏ ． ． １４０ Ｎｏ ９
Ｇ ａ ｇｈ ｕ Ｃ ｅ ｃ ｌ ｎ ｕ ｔ ｕ ｎ ｚ ｏ ｈ ｍｉａ ｄ ｓｒ Ｉ ｙ
延 长 Ｐ Ａ Ｐ／ Ｔ ｄ Ｃ催 化 剂 使 用 寿 命 方 法 分 析
曹原 原 ，杨 明
（ 中国石 油化 工股份 有 限公 司洛 阳分公 司，河 南 洛 阳 ４ １ １ ） ７ ０ ２
ｄｓ ｕ ｓ ｄ．Ｔｈ ｏ ｇ ｈ ｎｏ ｄｎｇ ａ ｄ ｕｎ ｏ ｄｉ ｉｃ ｓ ｅ ｒ ｕ ｈ ｔｅ ｉ ｌａ ｉ ｎ ｌａ ｎｇ，ａ ｄ ｗｅｌｏ ｅ ａ ｉｎ ｏ ｈ ｒ ｃ ｓ ，ｓａ ｌ ｒ ｄ ｃｉ ｎ，ａ ｏ ｄ ｎ ｕ ｔ ａ ｎ ｌ ｐ ｒ ｔ ｆｔ ｅ ｐ ｏ ｅ ｓ ｔｂ ｅ ｐ ｏ ｕ ｔ ｏ ｏ ｖ ｉｉｇｆ ｃｕ — ｌ
脱硝催化剂使用寿命
脱硝催化剂使用寿命1. 背景介绍脱硝催化剂是用于减少燃煤电厂和工业锅炉等燃烧设备中氮氧化物（NOx）排放的关键技术之一。
脱硝催化剂通过催化还原反应将NOx转化为无害的氮气和水，从而实现减少空气污染物排放的目的。
然而，随着脱硝催化剂使用时间的增加，其活性逐渐降低，导致脱硝效果下降。
因此，了解脱硝催化剂的使用寿命对于保持其高效运行至关重要。
2. 脱硝催化剂使用寿命的定义脱硝催化剂使用寿命指的是在特定条件下，脱硝催化剂活性降低到一定程度时需要更换或再生的时间。
通常以活性损失率或活性衰减率来表示。
活性损失率是指单位时间内催化剂活性损失的百分比。
3. 影响脱硝催化剂使用寿命的因素3.1 燃烧条件燃烧条件是影响脱硝催化剂使用寿命的重要因素之一。
高温、高氧浓度和过量空气等条件会加速催化剂的热失活和氧化损失，从而降低其使用寿命。
因此，合理控制燃烧条件对延长脱硝催化剂使用寿命至关重要。
3.2 氮氧化物浓度氮氧化物浓度是影响脱硝催化剂使用寿命的关键因素之一。
较高的氮氧化物浓度会增加催化剂表面上的反应活性位点，从而提高脱硝效果，但同时也会加速催化剂的活性损失速率。
因此，需要在考虑脱硝效果的前提下，合理控制氮氧化物浓度以延长脱硝催化剂的使用寿命。
3.3 催化剂质量和结构催化剂质量和结构对其使用寿命有着直接影响。
高质量、合适尺寸、均匀分布的活性成分能够提高催化剂的稳定性和抗中毒能力，从而延长其使用寿命。
此外，催化剂的载体材料和制备工艺也会影响其稳定性和使用寿命。
3.4 水蒸气浓度水蒸气对于脱硝催化剂的使用寿命有着重要影响。
适量的水蒸气可以提高催化剂的活性，但过高或过低的水蒸气浓度都会导致催化剂活性的降低。
因此，合理控制水蒸气浓度对于延长催化剂的使用寿命至关重要。
4. 延长脱硝催化剂使用寿命的方法4.1 燃烧优化合理调整燃烧条件，降低燃烧温度、减少过量空气等措施可以有效降低催化剂活性损失速率，延长其使用寿命。
4.2 催化剂再生当催化剂活性损失到一定程度时，可以通过再生技术来恢复其活性。
灰水问答
来自真空闪真罐底部的黑数进入沉降槽中信部位的下泥筒内，同时絮凝剂水溶液经泵送入下泥筒内与黑水混合，混合后的物料由上而下出下泥筒折流后，分布在整个沉降槽内，
经搅拌器的搅拌，黑水与絮凝剂充分接触，在絮凝剂的作用下，黑水中的碳黑颗粒珠江增大，靠重力沉降至底部由刮混架排出。沉降槽内上部澄清的水由灰水溢流口排出，进入灰水罐。
21.依据鲁化真空泵设计安装现状，如何判断真空泵是否有故障？
①首先是听、看是否声音正常，有无卡阻的响声；
②其次是摸，看泵进口的温度是否高，如果高。则表示正常，如果常温，则表示泵不打量；
③将泵的联通阀打开，将泵的进出口打开，将另外备用泵启动，看泵的出口，试有无抽吸的感觉，有则表示泵的进口管通；
42.试分析真空闪蒸系统的真空度低的原因？ 10
43.简述导致高闪闪蒸汽气相高的原因 10
44.低压灰水泵故障（半小时）系统何处理？ 11
灰水问答
6.简述闪蒸原理
闪蒸是利用气体在水中的溶解度随着压力的降低而降低，再者压力越低，水的沸点也越低，利用此原理使黑水中的气体和水蒸发与杂质分离。
7.水环式真空泵的工作原理是什么？
水环式真空泵的
叶轮偏心地安装在泵体内，起动前向泵内注入一定高度的水，叶轮旋转时，水受离心力作用而在泵体壁内形成一个旋转的水环，叶片及两端的分配器形成密闭的空腔在前班转（此时经过吸气孔）的旋转过程中，密封的空腔的容积逐渐扩大，气体由吸气孔吸入；在后半转（此时经过排气孔）的旋转过程中，密封空腔容积逐渐减少，气体从排气孔排出。为了保持恒定的水环，在运动过程中，必须连续向泵内供水。
8.真空泵分离罐为什么要不断加新鲜水？其目的是什么？
影响MTBE装置催化剂使用寿命的因素分析及对策
影响MTBE装置催化剂使用寿命的因素分析及对策发布时间：2022-03-31T03:26:24.477Z 来源：《科学与技术》2021年25期作者：郭晓[导读] 本文主要从催化剂使用年限的影响因素作为切入点，从反应温度、化合物金属阳离子及碱性物质置换、原料中水含量、醇烯比的影响等因素展开分析.郭晓(大庆石化公司化工一厂，黑龙江省大庆市 163000)摘要:本文主要从催化剂使用年限的影响因素作为切入点，从反应温度、化合物金属阳离子及碱性物质置换、原料中水含量、醇烯比的影响等因素展开分析，并阐述了使用高质量原料、完善操作环境和条件等措施来增加催化剂使用年限，实现减少生产成本投入的目标，推动企业经济发展。
关键词:MTBE装置；催化剂；使用寿命；影响因素一、影响催化剂使用寿命的因素MTBE的合成步骤是异丁烯和甲醇分子进入催化剂内部和活性组分磺酸基接触，异丁烯在磺酸基反应作用下产生质子化反应生成正碳离子最后发生亲核加成反应。
MTBE装置工作运行时，会发生异丁烯转化率降低，MTBE纯度减少的现象，会导致部分催化剂失去活性。
催化剂失去活性的主要原因有两个，催化剂在发生反应过程中磺酸基团消失导致活性中心消失。
催化剂孔道被异物堵塞，反应物不能通过孔道进入催化剂内部与磺酸基团发生反应，导致催化作用失效。
（一）反应温度异丁烯与甲醇添加催化剂后，在催化作用下发生醚化反应合成MTBE。
醚化反应是一种可逆的放热反应，反应作用过程中释放的温度直接影响MTBE的合成情况。
温度较低时，反应速度下降，导致异丁烯转化率降低，MTBE收率降低,但是平衡转化率会升高，产生的副作用比较少。
温度较高时，反应速度提高，异丁烯转化率上升，MTBE收率增加,但是平衡转化率会因此降低，反应过程中发生的副作用较多。
除此之外，反应温度较高，超过一定温度时会导致磺酸基脱落，催化剂在脱落过程逐渐丧失活性。
所以，为了保证反应过程生成更多的MTBE，降低副作用发生概率，需要在生成过程中保持稳定操作，把反应装置中的温度和压力控制在合理范围中，避免反应装置发生飞温情况。
合成氨催化剂寿命
合成氨催化剂寿命合成氨催化剂是工业上生产氨气的关键催化剂，它在氨合成反应中起着至关重要的作用。
然而，催化剂寿命的问题一直是制约合成氨生产效率和降低成本的重要因素之一。
本文将从催化剂寿命的定义、影响因素和延长催化剂寿命的方法等方面进行探讨。
催化剂寿命是指催化剂在合成氨过程中保持催化活性的时间。
催化剂寿命的长短直接影响合成氨的产量和质量，并且与生产成本密切相关。
因此，延长催化剂寿命成为合成氨工业生产的重要目标之一。
催化剂寿命受到多种因素的影响。
首先是反应条件。
高温、高压和气体组分的变化都会对催化剂产生不同程度的影响。
在高温下，催化剂容易发生烧结和失活；而高压下会增加催化剂的热稳定性。
此外，氨合成反应中产生的副产物如水和二氧化碳也会对催化剂产生毒性作用，加速催化剂的失活。
催化剂的物理结构和化学组成也对寿命起着重要作用。
催化剂的活性组分通常是金属，如铁、钼等。
催化剂的物理结构如比表面积、孔隙结构和晶体形态等也会影响催化剂的活性和稳定性。
此外，载体材料的选择和添加剂的使用也会对催化剂寿命产生影响。
然而，催化剂寿命并非不可延长。
通过合理的操作和技术手段，可以有效地延长催化剂的使用寿命。
一种常用的方法是定期对催化剂进行再生或更换。
再生过程中，可以通过高温煅烧、酸洗等方法去除催化剂表面的积碳和杂质，使催化剂恢复活性。
另外，合理的反应条件控制和催化剂配方优化也可以延长催化剂的使用寿命。
采用多层催化剂床的方式也可以延长催化剂的使用寿命。
在多层催化剂床中，床层按照不同寿命的催化剂进行组合，使得催化剂的使用寿命得到平衡和延长。
这种方式可以降低催化剂更换的频率和成本，提高合成氨生产的稳定性。
催化剂寿命的延长还可以通过改进催化剂的物理和化学性质来实现。
例如，通过改变催化剂的晶体结构、增加催化剂的比表面积和孔隙结构等，可以提高催化剂的活性和稳定性。
合成氨催化剂寿命是影响合成氨生产效率和成本的重要因素。
催化剂的使用寿命受到反应条件、物理结构和化学组成等多种因素的影响。
催化反应中的常见问题及解决方案
催化反应中的常见问题及解决方案催化反应是一种通过催化剂加速化学反应的方法，广泛应用于工业生产、能源转化和环境保护等领域。
然而，在实际应用中，常常会遇到一些问题，例如催化剂失活、选择性降低和副反应增加等。
本文将探讨一些常见的问题，并提供相应的解决方案。
问题一：催化剂失活催化剂失活是指催化剂在长时间的使用过程中失去活性。
这种现象常见于高温、高压和毒性物质存在的反应条件下。
失活的原因包括积碳、金属析出和中毒等。
解决这个问题的方法之一是使用再生技术。
例如，通过在高温和氢气的条件下进行热还原，可以清除催化剂表面的积碳物质。
此外，合理的催化剂设计和添加适量的助剂也可以延缓催化剂失活的速度。
问题二：选择性降低在某些催化反应中，选择性是至关重要的，因为它决定了所得产品的纯度和质量。
然而，实际反应往往会出现选择性降低的问题，导致产物含有不需要的副产物。
为解决这个问题，我们可以研究反应机理，并优化反应条件。
另外，改变催化剂的形貌、尺寸和活性位点也可以提高选择性。
此外，引入辅助反应或调整反应条件的pH值、温度和压力等因素，也有助于加强选择性。
问题三：副反应增加副反应是指在催化反应中与目标反应同时进行且不被需要的反应。
它们常常会降低产物的产率和质量。
解决副反应的方法之一是重新设计催化剂，通过调整其化学性质和活性中心，使其更加特异性。
此外，使用选择性抑制剂可以有效抑制副反应的发生。
另外，改变反应条件，例如降低反应温度、调整底物浓度和改变萃取剂等，也能减少副反应的发生。
问题四：催化剂寿命短催化剂寿命短的原因多种多样，包括催化剂的活性降低、失活和损失等。
为了延长催化剂的寿命，我们可以通过提高催化剂的稳定性和活性来降低其失活速率。
此外，定期的催化剂再生和更新也是延长催化剂寿命的有效手段。
另外，使用所需物质时要注意其纯度，以避免催化剂受到污染而失活。
问题五：催化反应规模化从实验室规模到工业生产规模的催化反应是一项具有挑战性的任务。
催化剂循环再生原理及应用
催化剂循环再生原理及应用催化剂循环再生是指利用特定技术手段对失活的催化剂进行再生，恢复其活性和选择性，使其可以被重复使用。
催化剂的再生是一种经济、高效的方法，可以大大延长催化剂的使用寿命，减少催化剂的使用量，降低生产成本，因此在化学工业中得到广泛应用。
催化剂循环再生的原理主要包括物理再生、化学再生和生物再生三种。
物理再生主要是通过物理方法去除催化剂上的污染物，一般包括气体燃烧法、高温高压水洗法、溶剂洗涤法和超声波清洗法等。
气体燃烧法是指将失活的催化剂与气体混合后进行热解，将污染物燃烧掉；高温高压水洗法是指将失活的催化剂放入高温高压水中进行清洗；溶剂洗涤法是指将失活的催化剂放入溶剂中进行清洗；超声波清洗法是指利用超声波的振动作用将催化剂上的污染物溶解掉。
这些物理方法能够有效去除催化剂表面的污染物，恢复催化剂的活性。
化学再生是通过化学方法对失活的催化剂进行再生，主要包括还原、氧化和酸洗等。
还原是指将失活的催化剂放入还原剂中进行还原反应，将催化剂上的氧化物还原成金属或金属氧化物，恢复催化剂的活性；氧化是指将失活的催化剂放入氧化剂中进行氧化反应，将催化剂上的有机残留物氧化成二氧化碳和水蒸气，恢复催化剂的活性；酸洗是指将失活的催化剂放入酸性溶液中进行酸洗，将催化剂上的杂质物质溶解掉，恢复催化剂的活性。
化学再生可以有效去除催化剂上的污染物，提高催化剂的活性和选择性。
生物再生是利用微生物的特殊代谢能力对失活的催化剂进行再生，主要包括微生物氧化法、酶法和生物固定法等。
微生物氧化法是指利用细菌、真菌等微生物介入反应体系，通过其代谢能力将催化剂表面的污染物降解为无机盐或二氧化碳等无害物质，恢复催化剂的活性；酶法是指利用特定酶催化剂进行催化反应，将催化剂表面的污染物进行降解，恢复催化剂的活性；生物固定法是指将失活的催化剂与生物固定在一起，在反应体系中进行反应，通过微生物的代谢活性促进催化剂的再生。
生物再生能够高效降解催化剂表面的污染物，使催化剂恢复原有的活性和选择性。
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延长催化剂使用寿命的方法目前, 90%以上人为排放的氮氧化物(NOx )来自于矿物燃料(如煤、石油、天然气等)的燃烧过程。
随着中国电力工业的飞速发展,来自火电系统的NOx 污染不断加剧,控制氮氧化物的排放已经成为电力环保行业的重点。
2004 年国家开始实施新的大气排放标准,对火电厂NOx 排放要求有了大幅度的提高。
按照GB 13223—2003《火电厂大气污染物排放标准》的要求,火电厂排放烟气中NOx 的质量浓度必须小于450mg/m3。
湖南华电长沙发电有限公司是我国首批新建机组中同步投入脱硫、脱硝系统的电厂,每天单台机组的脱硝运行成本约1. 7 万元,年均500 万元以上。
此外,根据厂家说明书,催化剂置换或更新造成的折旧损失,每年高达1 000多万元。
催化剂置换费用约占系统总价的60% ～70%。
影响催化剂折旧成本的重要因素之一是其使用寿命;目前催化剂的寿命一般为3～5年(厂家给定) 。
如何在保证SCR脱硝效率前提下延长催化剂的使用寿命,减少发电企业运行成本,在当前各发电企业经营上举步维艰的特别时期,具有现实的社会和经济意义。
电厂可在运行、操作和维护方面采取必要的措施来延长催化剂使用寿命。
1脱硝系统运行情况及催化剂使用寿命湖南华电长沙发电有限公司脱硝系统是由东方锅炉(集团)股份有限公司设计制造,采取选择性催化还原( SCR)法达到去除烟气中NOx 的目的。
SCR 反应器采用高灰布置,设计脱硝效率85%,初期装入的催化剂按50%脱硝效率实施SCR技术,采用氨作为还原剂。
湖南华电长沙发电有限公司2台脱硝机组脱硝性能试验已经完成,脱硝装置投入正常,系统运行平稳,脱硝效率达到设计值( 53%以上) ;按设计煤种燃烧工况,每年可以减少NOx 排放量2 100多t。
氨逃逸率、SO2 /SO3 转化率、系统阻力损失和氨耗量等考核性能指标,用烟气温度、烟气流量及入口SO2 浓度修正后考核合格。
由于煤炭市场供应形势所限, 实际燃用煤种偏离设计值较大(特别是硫分和灰分明显偏高) ,为保证脱硝效率,对SCR系统催化剂的运行维护提出了更高的要求。
工程上计算催化剂的使用寿命,一般从脱硝装置投入商业运行开始到更换或加装新的催化剂为止,把催化剂的运行小时数作为催化剂化学使用寿命(NOx 脱除率不低于性能保证要求,氨的逃逸率不高于0. 000 3% ) 。
湖南华电长沙发电有限公司SCR脱硝系统催化剂设计要求在锅炉B - MCR 工况下保证催化剂的化学寿命不少于24 000 h,按机组每年利用小时数在5 000～6 000 h计算,其寿命应该为4～5年。
在设计寿命后期,随着脱硝效率的下降,应该进行催化剂的置换、部分或整体更换,如果SCR系统运行使用、维护不够合理将使催化剂提前失效,进一步增加催化剂的折旧成本。
2影响脱硝效率的主要因素SCR系统影响脱硝效率的主要因素包括烟气的温度、飞灰特性和颗粒尺寸、烟气流量、中毒反应、NOx 的脱除率、物质的量比n (NH3 ) /n (NOx ) 、烟气中SOx 的浓度、压降、催化剂的结构类型和用量等。
2. 1反应温度的影响反应温度对脱硝率有较大的影响,从厂家给出的反应曲线(如图1所示)可以看出,在300～400 ℃内(对中温触媒) ,随着反应温度的升高,脱硝率逐渐增加,升至400 ℃时,达到最大值( 90% ) ,随后脱硝率随温度的升高而下降。
这主要是由于在SCR 过程中温度的影响存在2种趋势:一方面温度升高时脱硝反应速率增加,脱硝率升高;另一方面随温度升高,NH3 氧化反应加剧,使脱硝率下降。
因此,最佳温度是这2种趋势对立统一的结果。
脱硝反应一般在310～430 ℃范围内进行,此时催化剂活性最大,所以,将SCR反应器布置在锅炉省煤器与空气预热器之间。
必须注意的是,催化剂能够长期承受的温度不得高于430 ℃,短期承受的温度不得高于450 ℃,超过该限值,会导致催化剂烧结。
2. 2物质的量比n (NH3 ) / n (NOx )的影响物质的量比n (NH3 ) / n (NOx )对脱硝效率的影响如图2所示(由厂家提供) 。
在300 ℃下,脱硝率随物质的量比n (NH3 ) /n (NOx )的增加而增加,物质的量比n (NH3 ) / n (NOx ) 小于0. 8时,其影响更明显,几乎呈线性正比关系。
该结果说明:若NH3 投入量偏低,脱硝率受到限制; 若NH3 投入量超过需要量,NH3 氧化等副反应的反应速率将增大,如SO2 氧化生成SO3 ,在低温条件下SO3 与过量的氨反应生成NH4HSO4。
NH4HSO4 会附着在催化剂或空预器冷段换热元件表面上,导致脱硝效率降低或空预器堵塞。
氨的过量和逃逸取决于物质的量比n (NH3 ) / n (NOx )、工况条件和催化剂的活性用量(工程设计氨逃逸不大于0. 0003%, SO2 氧化生成SO3 的转化率≤1%)。
氨的逃逸率增加,在降低脱硝率的同时,也增加了净化烟气中未转化NH3 的排放浓度,进而造成二次污染。
2. 3接触时间对脱硝率的影响在300 ℃温度和物质的量比n (NH3 ) / n (NOx ) 为1的条件下,脱硝率随反应气与催化剂的接触时间t的增加而迅速增加; t增至200ms左右时,脱硝率达到最大值,随后脱硝率下降。
这主要是由于反应气体与催化剂的接触时间增加,有利于反应气体在催化剂微孔内的扩散、吸附、反应和产物气的解吸、扩散,从而使脱硝率提高;但若接触时间过长, NH3 氧化反应开始发生,使脱硝率下降。
2. 4催化剂中V2O5 的质量分数对脱硝率的影响催化剂中V2O5 的质量分数低于6. 6%时,随V2O5 质量分数的增加,催化效率增加,脱硝率提高; 当V2O5 的质量分数超过6. 6%时,催化效率反而下降。
这主要是由于V2O5 在载体TiO2 上的分布不同造成的: 当V2O5的质量分数为1. 4% ～4. 5%时, V2O5 均匀分布于TiO2 载体上,且以等轴聚合的V 基形式存在;当V2O5 的质量分数为6. 6%时, V2O5 在载体TiO2 上形成新的结晶区(V2O5 结晶区) ,从而降低了催化剂的活性。
2. 5催化剂的结构类型和用量对脱硝效率的影响该项目采用蜂窝式催化剂,其特点为表面积大、体积小、机械强度大、阻力较大。
烟气组成成分(如粉尘浓度、粉尘颗粒尺寸、碱性金属和重金属等)的含量是影响催化剂选型的主要参数。
针对湖南长沙发电有限公司机组的实际情况,选用节距为8. 2mm的蜂窝式催化剂,可以避免催化剂在运行中产生堵塞。
3延长催化剂使用寿命的措施3. 1SCR催化剂反应器的改进设计催化剂和反应器是SCR 系统的主要部分。
催化剂都含有少量的氧化钒和氧化钛,因为它们具有较高的抗SO3 的能力。
催化剂的结构、形状随它的使用环境而变化。
为避免被颗粒堵塞,蜂窝状、板式催化剂部件都是常用的结构,而华电长沙发电有限公司采用的是大孔径的蜂窝状部件,因为它强度高, 且容易清理。
为了使被飞灰堵塞的可能性减到最小,反应器采用垂直放置,使烟气由上而下流动。
此外,每层装有3台IK - 525SL耙式吹灰器,采用引自屏式过热器出口的过热蒸汽吹灰。
每台反应器共初装6台吹灰器来防止颗粒的堆积。
对SCR系统进行优化设计则需考虑在催化反应器的入口处合理分布烟气和氨,以防止由于各部位的温度常偏离设计温度而导致脱硝率的改变;采用倒流板、混合器、氨喷射器对两侧烟道独立布置, 使烟气在各断面上流量基本相等;催化剂体积的设计中也要考虑适当放大催化剂的量;同时,还要考虑反应器中有效区域的变化。
3. 2运行中严格根据烟气参数确定脱硝装置投退在锅炉的运行中,做到密切注意烟气量及其波动范围、烟气温度及其波动范围、SCR装置进口烟道上的烟气压力及其波动范围、烟气中的粉尘含量、烟气中的二氧化硫含量等对脱硝效率和催化剂影响较大的参数,只有烟气参数完全符合设计值,才允许投入SCR装置。
如果出现个别参数偏离设计值过大的情况,应及时进行分析,评估其危害性质和严重性,预先估计其后果并考虑补救措施,最终确认SCR 装置投入或退出运行。
3. 3锅炉启动和SCR系统投运过程中采取的措施锅炉启动和SCR系统投运过程中,在运行调整上采取必要的措施,控制烟气温度的上升速度,避免对设备造成损害,特别是在冷态启动时必须进行预热。
为了减少机械应力对催化剂模块的伤害,在烟气温度低于70 ℃时,严格控制烟气温度上升速度不超过5 ℃/min;烟气温度升高到120 ℃前,烟气温度上升速度不超过10 ℃/min;烟气温度高于120 ℃到催化剂运行温度间,升温速度可以增加到60 ℃/min。
在SCR系统启动次序上做调整。
首先,开SCR 入口烟气挡板启动引风机和送风机用冷空气清洗SCR烟气系统和催化剂模块;锅炉在满足点火条件的情况下,使烟气温度升高加热反应器到120 ℃以上;锅炉具备了投煤条件,启动一次风机投粉使烟气温度升高加热反应器到310 ℃以上。
其次,启动稀释空气风机,开稀释空气出口挡板,使空气流量大于3 200m3 /h (远期效率为85%时的空气流量为5 400 m3 /h) ,氨从蒸发器供给已准备好。
最后,满足氨阀开启条件后,开启氨供应阀向A IG供应氨切换到由NOx 自动控制喷氨量。
3. 4启动前的全面复查启动前对SCR系统进行详细检查,确保设备系统良好、可靠,严禁带病运行。
特别是利用每次停炉机会加强检查:保证各层催化剂篮子上面应无任何异物,催化剂无短缺、碎裂;保证所有保温表面的有效性,以防灼伤操作人员及烤坏仪表电器;认真确认所有仪表的安装质量、功能的有效性、精度等级核定、零点漂移调整等与设计要求是否相符。
机组启动前做好重要仪器仪表的调整试验工作,如NOx ,O2 分析仪的调整,检查控制阀、连锁阀动作情况,检查所有电路、电气安装的正确性等。
平时运行中检查所有检查孔、人孔门、设备进出孔是否已可靠关闭,所有公用设施(蒸汽、压缩空气、水、氨气等)是否已正确到位;同时加强检查所有膨胀支座和膨胀节位置的正确性,保证沿膨胀方向上无异物阻挡;检查钢结构主要受力,梁挠度是否在允许值范围内;通烟后在预设的检查点检查壳体热变形值;热态检查仪表电气工作的正确性。
3. 5保证吹灰器正常运行和吹灰效果每一吹灰器通过就地控制柜的手动按钮进行试车,吹灰器的所有控制和顺序功能均由分散控制系统(DCS)实现。
与锅炉本体的吹灰器同等对待,每台反应器的吹灰器按从上至下的催化剂层依次运行,即上一层催化剂的吹灰器在设定的时间内依次启动运行后,再开始运行下一层催化剂的吹灰器,保证每台反应器每次只有1台吹灰器运行。
避免催化剂在运行中产生堵塞和大量积灰,一方面降低脱硝效率,另一方面损害催化剂的使用寿命。