前面，我們對脫硝催化劑的堿中毒和抗堵性進行了梳理，介紹了水泥窯、鋼鐵廠燒結機脫硝催化劑堿金屬中毒風險，今天介紹焦化廠、氧化鋁熟料窯和生物質直燃發(fā)電鍋爐脫硝情況。

焦化廠脫硝

焦爐煙氣脫硝溫度一般是１８０～２８０℃，焦爐煙氣脫硝設置一般是布置于脫硫除塵裝置之后，目前的主流工藝是“ＳＤＡ半干法脫硫＋低溫ＳＣＲ脫硝”和“ＳＤＳ干法脫硫＋低溫ＳＣＲ脫硝”。

煙塵中水含量為１２～２０％，ＳＯ２濃度高達３０～５００ｍｇ／Ｎｍ３，粉塵濃度為２０～５０ｍｇ／Ｎｍ３。在經(jīng)過ＳＤＳ或ＳＤＡ脫硫后的煙氣ＳＯ２濃度降至３０～５０ｍｇ／Ｎｍ３，粉塵濃度為５－１５ｍｇ／ｍ３。在ＳＤＳ脫硫中采用的是碳酸氫鈉作為脫酸剤；在ＳＤＡ脫硫過程中采用的是鈉基脫硫劑。這些脫硫劑的使用將堿金屬鹽帶入到焦爐煙氣中，煙塵主要以Ｎａ２ＳＯ３和Ｎａ２ＳＯ４為主，即使堿含量只有５－１５ｍｇ／ｍ３，由堿金屬引起的脫硝催化劑化學中毒風險和堿灰粘附和板結到催化劑上風險依然存在。主要是通過以下４種途徑導致催化劑的失活：

１）堿金屬會沉積在催化劑表面堵塞小孔，降低催化劑比表面積和孔容，引起催化劑物理堵塞；

２）堿金屬與催化劑表面Ｖ、Ｗ或Ｍｏ的活性Ｂｒ?ｎｓｔｅｄ酸位生成Ｖ（Ｗ、Ｍｏ）－Ｏ－Ｎａ／Ｋ，削弱催化劑表面Ｂｒ?ｎｓｔｅｄ酸位的酸性，造成催化劑化學失活。

３）在２００℃溫度條件下，煙氣中的ＳＯ３與脫硝還原劑ＮＨ３易反應生成硫銨。生成的硫銨會累積于催化劑表面，影響催化劑活性。

４）煙氣中的水分對堿（土）金屬板結和糊堵產(chǎn)生協(xié)同作用，導致堿中毒堵塞現(xiàn)象更加迅速。

因此，焦化廠脫硝盡管經(jīng)過半干法（ＳＤＡ）或者干法（ＳＤＳ）脫硫后，煙氣條件已經(jīng)得到較大程度的改善，但是因為鈉鹽脫硫劑的引入，導致煙氣中的堿含量依然可達５－１５ｍｇ／ｍ３。焦化廠脫硝催化劑的選擇，依然要充分考慮抗堿中毒性和抗堵塞性地影響。

氧化鋁熟料窯脫硝

氧化鋁熟料窯采用低溫ＳＣＲ脫硝工藝，ＳＣＲ反應器布置在布袋除塵或電除塵之后。

熟料窯煙氣具有以下特點：

１）氧化鋁熟料窯煙氣中水含量為３０％左右，ＳＯ２濃度為２００　ｍｇ／Ｎｍ３，粉塵濃度為１０～１００ｍｇ／Ｎｍ３。

２）飛灰主要由Ａｌ、Ｓ、Ｃａ、Ｋ、Ｎａ、Ｃｌ等元素構成，其中金屬元素多以硫酸鹽和氯化物的形式存在。堿金屬Ｋ２Ｏ和Ｎａ２Ｏ分別達到２４．０５％和２４．０７％。

主要是通過以下４種途徑導致催化劑的失活：

１）飛灰中Ｆｅ２（ＳＯ４）３、Ｋ２ＳＯ４、ＣａＳＯ４等有很強的吸濕性，當系統(tǒng)因啟停、狀態(tài)波動、操作不當?shù)仍蛟诘蜏毓r下運行時，Ｆｅ２（ＳＯ４）３、Ｋ２ＳＯ４、ＣａＳＯ４等易吸潮而粘結成塊。導致催化劑孔道的堵塞。

２）Ｋ（Ｎａ）易與催化劑表面Ｖ、Ｗ或Ｍｏ的活性酸位點形成Ｖ（Ｗ、Ｍｏ）－Ｏ－Ｋ鍵，導致活性酸位點數(shù)量減少，從而影響還原劑ＮＨ３的吸附活化，造成催化劑活性大幅下降。

３）在１６０－２００℃溫度條件下，煙氣中的ＳＯ３與脫硝還原劑ＮＨ３易反應生成硫銨。生成的硫銨會累積于催化劑表面，影響催化劑活性。

４）煙氣中的水分對堿（土）金屬板結和糊堵產(chǎn)生協(xié)同作用，導致堿中毒堵塞現(xiàn)象更加迅速。

因此，氧化鋁熟料窯脫硝催化劑的選擇，要充分考慮抗堿中毒性和抗堵塞性地影響。

生物質直燃發(fā)電鍋爐脫硝

為了避免堿金屬對催化劑的影響，生物質鍋爐脫硝工藝路線常采用除塵脫硫后脫硝；除塵脫硫后的煙氣，通過ＧＧＨ、熱風爐或蒸汽加熱器等方式將煙氣溫度升高，再采用常規(guī)ＳＣＲ催化劑進行脫硝，這種方法，投資及運行成本都非常高。若在生物質鍋爐煙氣除塵前采用ＳＣＲ脫硝技術，即將燃煤鍋爐的ＳＣＲ煙氣脫硝技術直接應用于生物質鍋爐，采用抗堿金屬脫硝催化劑可在生物質爐排爐的３００～４２０℃的溫區(qū)的煙氣中直接進行脫硝，然后再把脫硝后的煙氣返回到鍋爐中，再進行余熱回收利用。這種脫硝方式可有效降低生物質脫硝的成本及能源消耗，但必須解決催化劑中毒失活和堵塞的問題。

灰含量高達３０ｇ／Ｎｍ３，這樣的高堿和高灰將會使得催化劑存在如下問題：

１）生物質燃料本身含有Ｋ、Ｎａ、Ｃａ等堿性物質，燃燒后形成飛灰進入ＳＣＲ系統(tǒng)，吸附在ＳＣＲ催化劑表面或堵塞催化劑孔道，并且與催化劑表面活性成分發(fā)生反應，造成催化劑化學中毒。

２）生物質鍋爐的高灰量，導致催化劑存在堵灰的風險。

因此，生物質脫硝催化劑的選擇要充分考慮催化劑的抗堿中毒性和抗堵性，需要采用抗堵灰性能較好的平板式催化劑進行脫硝，并且充分考慮催化劑的設置間距，以便讓灰順暢排出。同時，合理的選擇吹灰器和吹灰頻次，防止催化劑的積灰和物理失活。

隨著政府對非電工業(yè)大氣污染排放的重視度提升，在電力行業(yè)脫硝市場接近飽和的背景下，非電行業(yè)脫硝成為大氣治理的一個主戰(zhàn)場。每個非電行業(yè)煙氣特點不一樣，對煙氣脫硝催化劑的要求也不同，需要加以關注解決。