前面，根據(jù)不同行業(yè)的煙氣特點和脫硝工藝，我們對脫硝催化劑的堿中毒和抗堵性進行了梳理，今天講講不同行業(yè)脫硝催化劑堿金屬中毒風險。

不同行業(yè)脫硝也正在陸續(xù)進行，它們煙氣排出的溫度、灰分、堿金屬含量具有很大差異性，很多行業(yè)的煙氣堿含量要遠遠高于煤粉發(fā)電脫硝的堿含量（我國煤種中堿煤的堿金屬含量０．?。常ァ埃。担ィ桓邏A煤的堿金屬含量大于０．?。担ィ?。因此，也對ＳＣＲ釩基脫硝催化劑堿金屬中毒問題提出的新的挑戰(zhàn)。尤其是水泥窯、鋼鐵燒結(jié)機、焦化廠、氧化鋁熟料窯和生物質(zhì)鍋爐、以及高堿煤發(fā)電這些行業(yè)，要高度重視煙氣脫硝中堿金屬對脫硝催化劑的中毒風險性。

２．１水泥窯脫硝

水泥窯煙氣ＳＣＲ脫硝一般布置在預熱器出口的３１０～４５０℃的中高溫煙氣區(qū)間。在預熱器出口的水泥窯煙氣特點如表１和表２所示。

從表可看出，煙氣中水含量為８～１６％，粉塵含量高達６０～１２０　ｇ／Ｎｍ３，其中堿土金屬ＣａＯ高達７８．２４％。這樣高的灰含量和堿土金屬含量，會導致：

１）脫硝催化劑物理中毒和化學中毒，以物理鈍化為主，ＣａＳＯ４及ＣａＯ（可與煙氣中的ＳＯ３／ＳＯ２生成ＣａＳＯ４）會堵塞催化劑微孔，影響反應(yīng)氣向活性位點擴散。

２）催化劑在含高鈣飛灰的煙氣中長期運行會加快催化劑的磨損。

３）煙氣中的水分會對堿（土）金屬中毒產(chǎn)生協(xié)同作用，導致催化劑活性位快速喪失。

因此，水泥窯脫硝需要預先除塵，或者選擇耐磨、抗堵、抗堿中毒的催化劑進行脫硝。

２．２鋼鐵廠燒結(jié)機脫硝

燒結(jié)煙氣的ＳＣＲ脫硝主要分為脫硫前脫硝和脫硫后脫硝兩種。脫硫前脫硝工藝是把靜電除塵器后的煙氣，煙溫通常在１２０℃～１５０℃，沒有經(jīng)過脫硫，直接通過ＧＧＨ和補熱后加熱到２３０－３００℃進行脫硝。脫硫后脫硝可分為濕法脫硫＋ＳＣＲ脫硝、半干法脫硫＋ＳＣＲ脫硝、活性炭脫硫＋ＳＣＲ脫硝這三種工藝。其中濕法脫硫和半干法脫硫都屬于堿法脫硫；活性炭脫硫則是利用活性炭的吸附性能吸附凈化煙氣中ＳＯ２。靜電除塵器后的燒結(jié)煙氣特點如表３所示。

如表３和表４所示，煙塵中水含量１０～１２％，ＳＯ２濃度高達８００～３０００ｍｇ／Ｎｍ３，粉塵濃度１００～２００ｍｇ／Ｎｍ３，灰分中揮發(fā)性堿金屬含量高，Ｋ２Ｏ含量高達４１．２７％，Ｎａ２Ｏ含量達３．０５％。

對于燒結(jié)機脫硫前脫硝工藝，雖然經(jīng)過靜電除塵，將煙氣中飛灰濃度控制在１００～２００ｍｇ／Ｎｍ３，但是堿金屬含量高，不斷累積在催化劑表面，依然會導致催化劑的中毒和堵塞。主要是通過以下４種途徑導致催化劑的失活：

１）燒結(jié)機飛灰中堿金屬氧化物（Ｋ、Ｎａ）含量高，與脫硝催化劑的活性酸位點反應(yīng)，導致催化劑化學失活，

２）飛灰粘度大，其主要成分ＫＣｌ、ＮａＣｌ、Ｆｅ２（ＳＯ４）３、ＣａＳＯ４等有很強的吸濕性，極易吸潮而粘結(jié)成塊，最終堵塞催化劑。

３）當脫硝溫度低于３００℃，ＳＣＲ脫硝過程中還伴有硫酸氫銨／硫酸銨生成（還原劑氨氣和煙氣中三氧化硫反應(yīng)生成物），硫酸氫銨／硫酸銨易潮解、粘度大，會與飛灰粘結(jié)到一起，加劇糊堵催化劑。

４）煙氣中的水分促進堿金屬的粘附和板結(jié)在催化劑的表面，對堿金屬堵塞和中毒產(chǎn)生協(xié)同作用，導致堿中毒現(xiàn)象更加迅速。

對于脫硫后的ＳＣＲ脫硝工藝，雖然煙氣經(jīng)過脫硫后ＳＯ２濃度大幅降低，生成硫酸氫銨／硫酸銨的可能性會大大降低，但是堿法脫硫后會引入脫硫劑，脫硫劑一般是鈉鹽、鈣鹽和氨鹽，這些堿鹽類不能完全被扣留在固體灰中或者是脫硫廢水中，而是會有１－１０ｍｇ／Ｎｍ３殘留物隨著煙氣的攜帶而進入到脫硝催化劑系統(tǒng)中，不斷地富集在催化劑表面，一段時間后會造成催化劑的物理堵塞微孔和化學堿中毒。

對于活性炭脫硫＋ＳＣＲ脫硝工藝，由于堿金屬一般趨向于以微米、甚至是納米級小顆粒物存在于煙氣中，而活性炭對小顆粒物質(zhì)如堿金屬的吸附性相對較差，無法顯著降低堿金屬含量，煙氣中堿金屬含量高達４０％，因此，燒結(jié)機脫硝催化劑的選擇，要充分考慮抗堿中毒性和抗堵塞性地影響。