[其他]控制脱硝催化剂减活化的方法

说明书

本发明涉及控制脱硝催化剂减活化的方法，该脱硝催化剂的减活化是由锅炉、加热炉或其它使用重油、煤粉、COM和CWM等矿物燃料的类似装置中的排烟灰尘引起的。

由于环境污杂日益严重，在目前极其严格的环境管理条例下，锅炉、加热炉以及使用象煤和石油等矿物燃料的类似装置就有了很大的负担。至于燃料，尤其是煤和石油，含N物质的含量较高，含S物质的含量较低，它们因价格便宜而得到普遍的使用。在这些情况下，氧化氮的排放就成为一个严重的世界范围的问题。更为严重的问题是氧化氮对酸雨的作用及其他类似的有害现象。

目前通行的用以减少矿物燃料中氧化氮（NO_X）的产生方法有：（1）改进燃烧技术，例如采用低氧燃烧、二级燃烧、排烟循环燃烧和低NO_X燃烧器;（2）选择燃料类型（选择低含N量物质的燃料）;和（3）改善排烟脱硝技术。在这些方法中，（3）被认为是最为实用的。

排烟脱硝技术的实例包括：催化还原法，在该方法中，NO_X在300℃到400℃的温度，并有催化剂的情况下，通过还原性气体（例如氨）被还原成N₂;催化分解法，在该方法中，NO_X在700℃到800℃的温度，并有催化剂的情况下得到分解;以及吸收法，在该方法中，NO_X被吸入到活性碳里。在这几种方法中，具有较简单工艺并且利用氨的催化还原法得到了广泛的应用并认为是最可靠的。本发明涉及到这种无水氨的催化还原法。

该方法的原理是：通常将NH₃添加到锅炉出口的排烟中（300℃到400℃），然后让合成混合物通过反应容器中的催化剂层（例如V₂O₂、Fe₂O₃、WO₃等），则NO_X被还原成N₂和H₂O。本工艺简单且适于处理大容量的排烟。该过程的反应方程式如下：

另一种方法为非催化还原法，该方法的构成是：将氨喷射到约800℃到1100℃的高温表面并在没有催化剂的情况下产生脱硝作用。然而该方法几乎不被采用。

本发明涉及上述无水氨催化还原法。该方法最严重的问题是所用催化剂的减活化。它降低了脱硝效率并且导致所需添加的氨的数量的增加。然而，由于添加的氨的数量增加，所以就导致通过脱硝器而未反应的氨的量增加。该未反应的氨与存在于气体中的SO₂和SO₃发生反应生成NH₄HSO₄，NH₄HSO₄具有147℃的低熔点。这种低熔点的物质粘附到下游空气加热器（AH）的部件上，就引起部件的阻塞并使通风的阻力增大，继而可能发生意想不到的停工。为了克服这些问题，催化剂的检验和复原就变得相当重要。

催化剂减活化的原因可以认为有以下几点：

（1）Na、K等碱金属和Ca、Mg等碱土金属与SO₃和类似物质反应生成硫酸盐，硫酸盐进入催化剂容器引起催化剂结渣。

（2）催化剂的表面可能被存在于排烟中的灰分（特别是Si、Al、未燃物质等）所覆盖，这就导致催化剂面积的减小;

（3）催化剂可能由于氧化硫，例如SO₂引起中毒或减活化;

（4）催化剂化合物的数量减少（灰尘使催化剂组分损耗和水使催化剂组分受到洗脱）。

为了解决这类问题，在锅炉停工以后，用水洗涤催化剂来除去每一种粘附物质。如果不停止锅炉的工作而可以恢复催化剂的作用，则可获得很大的经济效益。在这些情况下，使用了用吹灰器把铁化合物粉末添加在脱硝器前部或后部位置的方法。添加的铁化合物有：Fe₂O₃、Fe₃O₄、Fe（OH）₂、Fe（OH）₃、FeCO₃、FeOOH等。

然而，该方法有下面几个问题：