白丝喷水亚洲国产日韩欧美_a级毛片高清视频大全_最新色在线中文字幕一_香蕉视频青青久久久互动交流_十八岁成人毛片免费看_午夜福利三级片_色哟哟无码人妻操色网站_国产日韩欧美亚洲中文

摘要：水泥熟料生產線SCR脫硝裝置運行8000h后，從反應器內取出脫硝催化劑測試塊，對每一層測試塊樣品的幾何尺寸、外觀、微觀結構、化學成分、微量元素、機械強度和工藝性能等項目進行測試，并將運行樣品的各項性能檢測結果同新催化劑進行對比，分析了脫硝催化劑運行樣品性能指標變化趨勢及產生的原因，總結了脫硝催化劑性能衰減規律.對水泥窯用脫硝催化劑的運行與管理提出了建議。

關鍵詞：水泥窯；脫硝催化劑；性能評價；運行管理

01

前言
國內大部分水泥廠都安裝了SNCR脫硝裝置來滿足NOx排放標準要求，SNCR脫硝裝置具有技術系統簡單，占地面積小，維護成本較低的特點，其脫硝效率一般在40%～60%。然而，水泥工業要達到NOx＜100mg/m3的排放標準，未來甚至是更嚴格的NOx＜50mg/m3的超低排放標準，選用SCR脫硝技術將是必經之路。SCR脫硝技術在燃煤發電行業已廣泛應用，SCR脫硝效率一般大于85%，且能同時脫除二惡英、多環烴等多種污染物，水泥窯行業 SCR脫硝工藝設計及煙氣工況同燃煤發電行業存在較大差異。在運行過程中對脫硝催化劑進行有效維護和管理，是保證脫硝催化劑使用壽命的關鍵。

本文以某熟料水泥生產線回轉窯尾氣為例，在SCR脫硝系統運行8000h后，對反應器內脫硝催化劑測試塊的理化特性和工藝特性進行檢測和分析。通過現場踏勘可獲取催化劑反應器內部磨損及積灰堵塞信息。對催化劑開展性能測試，如單元外觀、比表面積、化學組分、磨損強度、脫硝效率和SO2/SO3轉化率等項目，同新催化劑進行對比，分析催化劑性能指標變化情況及產生的原因，預估催化劑使用壽命，對SCR脫硝系統后續優化運行維護和管理建議提出了合理的建議。    

1 項目概況

國內水泥行業SCR反應器的布置主要有四種方式，分別是高溫高塵布置、高溫中塵布置、中溫中塵布置和低溫低塵布置。本項目采用典型的“高溫高塵”布置方式，即：SCR反應器布置在預熱器廢氣出口處，SCR反應器入口煙氣不經過預除塵處理。該布置方式由于窯尾預熱器出口粉塵濃度及氣體流速高，造成催化劑磨損與堵塞，降低催化劑使用壽命，灰塵中堿金屬等有害成分，容易引起催化劑失活。

本項目窯爐煙氣經過分級燃燒后NOx濃度(標況下)控制在 800 mg/m3以下，而后通過 SNCR 系統脫硝，保證預熱器出口煙氣中NOx濃度保持在400 mg/m3以下，進入后續SCR脫硝系統。項目SCR脫硝系統運行參數見表1。    

02

催化劑外觀檢測與分析
本項目用新催化劑和每一層催化劑測試塊的幾何尺寸和外觀檢測結果見表2。

由幾何尺寸和外觀檢測結果可知，測試塊樣品內壁減薄，孔徑增大，硬化端有明顯破損現象，第一層測試塊磨損現象較為顯著，第二層次之，第三層無磨損，同新催化劑一致。測試塊樣品煙氣入口處硬化端外觀異常，顏色發紅，沾染聚集了飛灰物質。水泥窯煙氣塵含量大，飛灰顆粒較小，且多為細微顆粒，黏性較大，極易發生孔道堵塞。孔道堵塞會導致催化劑層壓力損失增加，運行中需關注催化劑層壓降變化，合理設置吹灰器參數，盡可能吹掃催化劑沉積飛灰，還需兼顧考慮不損傷催化劑。    

03

催化劑理化特性檢測及結果
3.1
 試驗方法

本文對催化劑測試塊的微觀結構、化學成分、微量元素和磨損強度等理化特性進行檢測分析。其中微觀結構的分析利用低溫氮氣吸附原理。樣品處理條件為：催化劑樣品在 300 ℃溫度下N2吹掃2h。比表面積 BET按照 GB/T 19587-2017中多點法進行測試，孔體積按照 GB/T 21650.2-2008中氣體吸附法進行測試。

化學成分采用X射線衍射熒光光譜分析儀進行測試，方法按照GB31590-2015 中壓片法進行測試，化學成分包括催化劑主體成分釩、鎢、鈦和硅四類元素。

催化劑微量元素包括鉀(K)、鈉(Na)、鐵(Fe)、砷(As)和鉈(Tl)等，采用電感耦合等離子體發射光譜法進行測定，從催化劑表面上截取質量不低于0.2g的試樣，按照 GB/T 34701-2017的規定對樣品進行消解，并完成待測液、空白液及標準溶液的制備，對各元素進行定量分析。損強度采用自制測試裝置，由風機、風量調節機構、自動給料機、磨損劑收集裝置等組成，為樣品倉串聯布置，按照 GB/T 31587-2015 進行測試。

3.2
試驗結果

微觀結構、化學成分、微量元素和磨損強度的檢測結果分別見表3～5。    

由表3可見，每層催化劑比表面積 BET、孔體積較新催化劑均有下降，新催化劑比表面積為 59.93m2/g，第一、二、三層催化劑比表面積分別為43.20m2/g、52.98m2/g和54.57m2/g。第一層催化劑比表面積較新催化劑下降28%，二、三層分別下降12%和9%；新催化劑孔體積為 0.26 mL/g，第一、二、三層催化劑孔體積分別為 0.22 mL/g、0.24 mL/g和0.24 mL/g，第一層催化劑孔體積較新催化劑下降15%，二、層均下降8%。結果表明催化劑運行8000h后，各層催化劑比表面積 BET和孔體積的下降程度有所不同，第一層催化劑比表面積 BET和孔體積下降幅度最大，第二層次之，第三層最小。第一層催化劑在使用過程中首先接觸煙氣，受到煙氣中有害物質毒害、表面飛灰黏附以及微觀孔道堵塞等因素的影響較大，導致微觀比表面積和孔體積降低較為顯著，第、三層催化劑氣流分布更加均勻，催化劑受粉塵沖蝕、黏附和堵塞情況較少，故催化劑比表面積和孔體積減少幅度較小。    

由表4可見，主要化學成分中釩(V)鎢(W)、鈦(Ti)同新催化劑含量一致，每層催化劑中硅(Si)和鈣(Ca)含量均大幅度增加，其中第一層催化劑增加最為顯著，SiO2含量由 4.09%增加至 4.97%，CaO 含量由 1.41%增加至2.01%。煙氣中飛灰主要成分為硅(Si)和鈣(Ca)，結果表明煙氣中的飛灰在催化劑孔道表層進行了黏附和沉積，因此催化劑主要化學成分中硅(Si)、鈣(Ca)含量顯著增加；微量元素鐵(Fe)、鉀(K)、鈉(Na)和鉈(Tl)含量較新催化劑大幅上升，第一層催化劑鐵(Fe)元素含量增加 171%，鉀(K)元素含量增加 350%，鈉(Na)元素含量增加62%，第一層增加最為顯著，第二、三層次之；微量元素鉈(Tl)的累積呈現出逐層遞增的規律，第一、三層催化劑鉈(Tl)元素含量分別為1.85%、0.82%和0.50%，飛灰中鉈(Tl)元素含量僅為 0.02%，結果表明鉈(Tl)元素在煙氣中以氣態形式存在，在催化劑接觸過程中被吸附，與催化劑的活性部位發生反應在催化劑孔道內逐漸沉積和富集，對催化劑的微觀孔道造成堵塞，從而造成催化劑化學中毒，影響催化劑化學壽命。    

由表5可見，催化劑硬化端和非化端的損強度同新催化劑數值相當，未呈現下降趨勢，滿足行業內產品質量標準要求，具有較強的抗煙氣沖刷和耐磨蝕的能力。

04

催化劑活性檢測及結果
4.1
實驗方法

催化劑活性K值采用工藝性能評價裝置進行的測定，按照標準煙氣測試條件測試活性K值。標準煙氣條件：煙氣流量為3.63m3/h，煙氣溫度380 ℃，NOx濃度為 0.03%，SO2濃度為 0.05%，02濃度為 4%，氨氮摩爾比為1.02，H20含量為 10%，平衡氣體為N2。

4.2
試驗結果

上述試驗條件下催化劑樣品活性的檢測結果見表6。

從表6可以看出，第一、二、三層催化劑活性K值分別為 32.19 m/h、35.16 m/h和 37.71 m/h，每層催化劑活性衰減幅度各不相同。第一層催化劑活性衰最為顯著，K/K0值為0.76，失活速率最快；第二、三層催化劑 K/K0值分別為 0.83和0.89，第二催化劑失活速率高于第三層。K/K0是指運行催化劑活性K與新催化劑初始活性K之間的比值，根據龍源催化劑在火力發電行業累積多年工程經驗，運行8000h后催化劑的 K/K0一般在 0.95～0.90之間，而本項目催化劑失活速率顯然高于火電行業經驗值，結果表明，水泥窯工業煙氣環境較火力發電行業更加惡劣，“高溫高塵”工藝布置條件下催化劑失活速率遠高于火力發電行業，造成催化劑的化學壽命和機械壽命均縮減。    

05

結果分析和建議
(1)水泥行業脫硝工藝采用典型“高溫高塵”布置方式，煙氣含塵量大，飛灰顆粒細小，黏性較大，飛灰在催化劑孔道表層進行了黏附和沉積，該類物質黏性較大，催化劑孔道外觀顏色已發生顯著變化，化學元素硅和鈣組分顯著增加，導致催化劑微觀比表面積和孔體積降低。

(2)某水泥窯催化劑運行8000h后，每層催化劑理化特性和活性衰減速率各不相同，呈現衰減速率逐層減緩的規律特性。第一層催化劑各項參數指標下降最顯著，衰減速率最高，第二層催化劑次之第三層催化失活速率慢，催化劑各項性能指標較好。

(3)水泥窯煙氣中的鉈元素在催化劑孔道中逐漸沉積和富集，在煙氣中以氣態形式存在，在催化劑接觸過程中被吸附，是造成催化劑化學壽命衰減的主要原因。

(4)由于不同行業脫硝工藝及布置方式各不相同，催化劑煙氣組分和運行環境呈現出較大的差異性，水泥窯催化劑性能衰減規律特性較為顯著，即每層催化劑衰減速率差異明顯的特點，因此需對每層催化劑進行性能檢測和分析，合理評估使用壽命，對催化劑更換方案的合理制定有重要的指導意義。