[其他]控制脫硝催化劑減活化的方法

無效

• 申請號: 87106413
• 申請日: 1987-08-14
• 公開（公告）號: CN87106413A
• 公開（公告）日: 1988-06-08
• 發明（設計）人: 森本;佐佐木宏
• 申請（專利權）人: 東亞交易株式會社
• 主分類號: B01D53/36
• 分類號: B01D53/36;B01J38/64
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 穆德俊

本發明涉及控制脫硝催化劑減活化的方法，該脫硝催化劑的減活化是由鍋爐、加熱爐或其它使用重油、煤粉、COM和CWM等礦物燃料的類似裝置中的排煙灰塵引起的。

由于環境污雜日益嚴重，在目前極其嚴格的環境管理條例下，鍋爐、加熱爐以及使用象煤和石油等礦物燃料的類似裝置就有了很大的負擔。至于燃料，尤其是煤和石油，含N物質的含量較高，含S物質的含量較低，它們因價格便宜而得到普遍的使用。在這些情況下，氧化氮的排放就成為一個嚴重的世界范圍的問題。更為嚴重的問題是氧化氮對酸雨的作用及其他類似的有害現象。

目前通行的用以減少礦物燃料中氧化氮（NO_X）的產生方法有：（1）改進燃燒技術，例如采用低氧燃燒、二級燃燒、排煙循環燃燒和低NO_X燃燒器;（2）選擇燃料類型（選擇低含N量物質的燃料）;和（3）改善排煙脫硝技術。在這些方法中，（3）被認為是最為實用的。

排煙脫硝技術的實例包括：催化還原法，在該方法中，NO_X在300℃到400℃的溫度，并有催化劑的情況下，通過還原性氣體（例如氨）被還原成N₂;催化分解法，在該方法中，NO_X在700℃到800℃的溫度，并有催化劑的情況下得到分解;以及吸收法，在該方法中，NO_X被吸入到活性碳里。在這幾種方法中，具有較簡單工藝并且利用氨的催化還原法得到了廣泛的應用并認為是最可靠的。本發明涉及到這種無水氨的催化還原法。

該方法的原理是：通常將NH₃添加到鍋爐出口的排煙中（300℃到400℃），然后讓合成混合物通過反應容器中的催化劑層（例如V₂O₂、Fe₂O₃、WO₃等），則NO_X被還原成N₂和H₂O。本工藝簡單且適于處理大容量的排煙。該過程的反應方程式如下：

另一種方法為非催化還原法，該方法的構成是：將氨噴射到約800℃到1100℃的高溫表面并在沒有催化劑的情況下產生脫硝作用。然而該方法幾乎不被采用。

本發明涉及上述無水氨催化還原法。該方法最嚴重的問題是所用催化劑的減活化。它降低了脫硝效率并且導致所需添加的氨的數量的增加。然而，由于添加的氨的數量增加，所以就導致通過脫硝器而未反應的氨的量增加。該未反應的氨與存在于氣體中的SO₂和SO₃發生反應生成NH₄HSO₄，NH₄HSO₄具有147℃的低熔點。這種低熔點的物質粘附到下游空氣加熱器（AH）的部件上，就引起部件的阻塞并使通風的阻力增大，繼而可能發生意想不到的停工。為了克服這些問題，催化劑的檢驗和復原就變得相當重要。

催化劑減活化的原因可以認為有以下幾點：

（1）Na、K等堿金屬和Ca、Mg等堿土金屬與SO₃和類似物質反應生成硫酸鹽，硫酸鹽進入催化劑容器引起催化劑結渣。

（2）催化劑的表面可能被存在于排煙中的灰分（特別是Si、Al、未燃物質等）所覆蓋，這就導致催化劑面積的減小;

（3）催化劑可能由于氧化硫，例如SO₂引起中毒或減活化;

（4）催化劑化合物的數量減少（灰塵使催化劑組分損耗和水使催化劑組分受到洗脫）。

為了解決這類問題，在鍋爐停工以后，用水洗滌催化劑來除去每一種粘附物質。如果不停止鍋爐的工作而可以恢復催化劑的作用，則可獲得很大的經濟效益。在這些情況下，使用了用吹灰器把鐵化合物粉末添加在脫硝器前部或后部位置的方法。添加的鐵化合物有：Fe₂O₃、Fe₃O₄、Fe（OH）₂、Fe（OH）₃、FeCO₃、FeOOH等。

然而，該方法有下面幾個問題：