SCR硫中毒的判断方法及判断系统与相关技术

SCR脱硝催化剂中毒的研究进展曹俊;傅敏;周林;席文昌【摘要】At present,selective catalytic reduction(SCR)is the main methodfor flue gas denitrification, the catalyst is the most important componentof this system,it will directly affect the denitration efficiency and denitrification cost of the whole system.Exploring the catalyst poisoning and its mechanism for the op-timization of existing catalysts and the development of new catalysts to provide a theoretical basis.In view of the phenomenon of catalyst poisoning in the process of denitrification,the research progress of alkali (alkali-earth)metal,heavy metal,H2O andSO2poisoning in SCR catalyst was summarized.The mecha-nism of catalyst poisoning was summarized,and the development direction of SCR was prospected.%目前选择性催化还原法(SCR)是烟气脱硝的主要方法,而催化剂的选择则是SCR脱硝技术的关键,直接影响整个处理系统的脱硝效率与脱硝成本.探究催化剂中毒及其机理,将为现有催化剂的优化及新型催化剂的开发提供理论依据.针对脱硝过程中催化剂中毒现象,概述了SCR催化剂在使用过程中碱(土)金属、重金属、H2O和SO2中毒的研究进展,总结了催化剂中毒的机理,展望了SCR研究发展方向.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2018(047)002【总页数】6页(P380-385)【关键词】SCR催化剂;中毒;研究进展;展望【作者】曹俊;傅敏;周林;席文昌【作者单位】重庆工商大学环境与资源学院,重庆 400067;重庆工商大学环境与资源学院,重庆 400067;催化与环境新材料重庆市重点实验室,重庆 400067;国家电投集团远达环保催化剂有限公司,重庆 401336;国家电投集团远达环保催化剂有限公司,重庆 401336【正文语种】中文【中图分类】TQ426我国能源消耗以煤炭资源为主，燃煤产生的烟尘中有大量的氮氧化物(主要为NO 和NO2)，氮氧化物的大量排放，不仅极易引发雾霾、光化学烟雾和酸雨等，大气污染亦会加重水体的富营养化程度，严重影响着人们的生命健康与财产安全。

SCR 技术在电厂中的应用杨超【摘要】介绍了选择催化还原法 (SCR) 脱氮的原理,叙述了催化剂的种类以及影响因素,以催化还原装置所处位置为依据,分析了 SCR 高温和低温催化时的特点及应用,并对催化还原法在电厂脱氮的前景进行了展望.【期刊名称】《东北电力技术》【年(卷),期】2011(032)004【总页数】4页(P19-22)【关键词】Nox;SCR;高温催化;低温催化;技术结合【作者】杨超【作者单位】河北西柏坡发电有限责任公司,河北,石家庄,050400【正文语种】中文【中图分类】X701;TM621氮氧化物是造成大气污染的主要污染物之一, NOx是产生酸雨、光化学烟雾及相关环境破坏的主要因素[1],NOx排放引发的环境问题已对人体健康和生态环境构成巨大威胁[2]。

因此,控制和治理大气中的NOx非常重要[3]。

大气中的NOx主要以NO和NO2存在[4],以燃烧矿物燃料产生的数量最多,其中又有大部分来源于电厂煤炭的直接燃烧。

2007年我国火电NOx排放量约为840万t,占全国排放总量35%～40%[5]。

因此需要通过各种手段来控制电厂产生的氮氧化物。

一类措施是从源头上脱氮,即改进运行措施和燃烧方式以减少NOx的生成;另一类措施是终端脱氮,即把所生成的NOx通过某种手段还原为N2,属于这类措施的有催化还原法、吸附法、生物法等,这些技术的共同特点就是通过某种吸收剂将燃烧产生的NOx吸收并转换成N2。

SCR催化还原法是在锅炉尾部烟道低温区域通过带有催化剂的还原剂将NOx除去的方法。

其中催化剂是NOx催化还原的关键,不同催化剂的原理不同,应用环境不同,催化效果也不同。

因此需不断开发新型催化剂,发展新的催化工艺,提高NOx的催化能力,从而提高电厂的脱氮效率。

1 SCR原理选择性催化还原法（Selective Catalytic Reduction,SCR）是指在催化剂的作用下,利用还原剂（如NH3）“有选择性”地与烟气中的NOx反应并生成无毒无污染的N2和H2 O,目前已成为锅炉烟气NOx控制工程上应用最多的一种烟气脱硝技术[6],SCR脱硝原理如图1所示。

选择性催化还原（SCR）法烟气脱硝技术摘要：选择性催化还原（SCR）烟气脱硝技术以其高效的特点在国外得到了普遍的应用。

本文概述了SCR法的基本原理、催化剂的分类及成型布置方式、SCR 系统在电站锅炉系统中的布置方式、系统的构成和主要装置设备以及工程应用中常见的问题和解决办法。

分别以飞灰、飞灰与Al2O3混合、堇青石蜂窝陶瓷的Al2O3涂层作为载体，担载CuO、Fe2O3等金属氧化物作为活性成分进行活性测试，在实验室理想气体条件下具有较高的效率。

关键词：选择性催化还原，催化剂，SCR系统，飞灰1. 引言NO和NO2是人类活动中排放到大气环境的大量常见的污染物，通称NOx。

酸雨主要由大气污染物如硫氧化物、氮氧化物及挥发性有机化合物所导致。

因为其对土壤和水生态系统所带来的变化是不可逆的，它的影响极其严重。

NOx对大气环境的污染除了其本身的危害之外，还由于它们参与光化学烟雾的生成而受到人们的特别关注。

固定源氮氧化物排放控制技术主要有两类：燃烧控制和燃烧后控制。

燃烧控制的手段主要包括低过量空气燃烧、烟气再循环、燃料再燃烧、分级燃烧和炉膛喷射等；燃烧后脱硝的措施包括湿法和干法[1]。

而在干法中，选择性催化还原（SCR）法烟气脱硝技术具有高效率的特点，目前最高的脱硝效率能达到95%以上，因此在世界范围内得到了十分广泛的应用。

SCR烟气脱硝系统最早由七十年代晚期在日本的工业锅炉机组和电站机组中得到应用。

到目前为止已经有170多套的SCR装置在日本的电站机组上运行，其总装机容量接近100,000MW。

在欧洲，SCR技术于1985年引入，并得到了广泛的发展。

电站机组的总装机容量超过60，000MW[2]。

在美国，最近五到十年以来，SCR系统得到十分广泛的应用。

为适应更高的排放标准，SCR已经被作为最好的可以利用的技术。

此外在丹麦、意大利、俄罗斯、澳大利亚、韩国、台湾等国家和地区都建立了一些SCR的脱硝装置。

我国福建某电厂也曾引进该装置和技术。

硫磺蒸汽中毒的法医鉴定
硫磺蒸汽中毒是指人体吸入或接触高浓度硫磺蒸汽后，由于硫磺的有毒作用导致中毒症状的发生。

法医鉴定硫磺蒸汽中毒需要根据以下几个方面进行：
1. 目击者证词：法医调查中，目击者的证词是重要的证据之一。

目击者可以提供有关事发时被害人是否接触或吸入了硫磺蒸汽的信息。

2. 尸体检查：法医会对受害人的尸体进行仔细检查，包括外观观察和内部器官的解剖学检查。

硫磺蒸汽中毒的尸体可能会出现白、黄色烟雾样沉淀物，呈酸性，同时还会发现呼吸道、消化道、肺等器官的损伤。

3. 硫磺蒸汽检测：法医会对事发现场以及可能与硫磺蒸汽接触的物品进行检测。

通过化学分析和仪器检测，确认硫磺蒸汽的存在可以提供强有力的证据。

4. 化学分析：法医可以通过对受害人的生物体液（如血液、尿液等）进行化学分析，检测是否存在硫磺或其代谢产物。

这可以帮助确定中毒的程度和硫磺蒸汽与中毒相关的因素。

除了以上的法医鉴定方法外，还需排除其他引起类似症状的中毒因素，如其他化学物质中毒或一氧化碳中毒等。

综合以上的证据，法医可以做出是否为硫磺蒸汽中毒的鉴定结论。

SCR脱硝原理及相关知识影响NOx生成的主要因素有哪些?锅炉烟气中的NOx主要来自燃料中的氮，从总体上看燃料氮含量越高，则NOx的排放量也就越大。

此外还有很多因素都会影响锅炉烟气中的NOx含量的多少，有燃料种类的影响，有运行条件的影响，也有锅炉负荷的影响。

➢锅炉燃料特性影响煤挥发成分中的各种元素比会影响燃烧过程中的NOx生成量，煤中氧/氮(O/N)比值越大，NOx排放量越高;即使在相同O/N比值条件下，转化率还与过量空气系数有关，过量空气系数大，转化率高，使NOx排放量增加。

此外，煤中硫/氮(S/N) 比值也会影响到SO2和NOx的排放水平，S和N氧化时会相互竞争，因此，在锅炉烟气中随SO2排放量的升高，NOx排放量会相应降低。

➢锅炉过量空气系数影响当空气不分级进入炉膛时，降低过量空气系数，在一定程度上会起到限制反应区内氧浓度的止的，因而对NOx的生成有明显的控制作用，采用这种方法可使NOx的生成量降低15%-20%。

但是CO随之增加，燃烧效率下降。

当空气分级进入时，可有效降低NOx排放量，随着一次风量减少，二次风量增，N被氧人的速度降低，NOx的排放量也相应下降。

➢锅炉燃烧温度影响燃烧温度对NOx排放量的影响已取得共识，即随着炉内燃烧温度的提高，NOx排放量上升。

➢锅炉负荷率影响通常情况下，增大负荷率，增加给煤量，燃烧室及尾部受热面处的烟温随之增高，挥发分N生成的NOx随之增加。

氮氧化物的的危害有哪些?➢NO能使人中枢神经麻痹并导致死亡，NO2会造成哮喘和肺气肿，破坏人的心、肺、肝、肾及造血组织的功能丧失，其毒性比NO 更强。

无论是NO、NO2或 N2O，在空气中的最高允许浓度为5mg/ m3(以NO2计)。

➢NOx与 SO2一样，在大气中会通过干沉降和湿沉降两种方式降落到地面，最终的归宿是硝酸盐或是硝酸。

硝酸型酸雨的危害程度比硫酸型酸雨的更强，因为它在对水体的酸化、对土壤的淋溶贫化、对农作物和森林的灼伤毁坏、对建筑物和文物的腐蚀损伤等方面丝毫不不逊于硫酸型酸雨。

硫磺的危险辨识该公司所经营的硫磺为4类1项易燃固体，具有以下危险特性：1）毒害性硫磺能在肠内部分转化为硫化氢而被吸收，故大量口服可导致硫化氢中毒。

急性硫化氢中毒的全身毒作用表现为中枢神经系统症状，有头痛、头晕、乏力、呕吐、共济失调、昏迷等。

本品可引起眼结膜炎、皮肤湿疹。

对皮肤有弱刺激性。

生产中长期吸入硫磺粉尘一般无明显毒性作用。

硫磺遇酸也能分解放出剧毒的硫化氢气体，可对环境及人体造成很大的损害。

硫磺与皮肤接触（特别是夏季有汗的情况下）能引起中毒，而且粉尘吸入后，能刺激肺、眼，导致咳嗽、流泪、呼吸困难。

2）火灾、爆炸危险性硫磺受热易升华，着火点都比较低只需15mJ的点火能即可点燃，与过氧化钠或氯酸钾相遇，稍经磨擦或撞击，都会引起着火或爆炸。

遇无机酸性腐蚀品、氧化剂等能够立即引起着火或爆炸。

如硫磺粉末与空气或氧化剂混合易爆炸,与木炭、硝酸盐、氯酸盐混合也会发生爆炸。

硫磺燃烧产生有毒气体二氧化硫。

硫磺为不良导体，具有粉尘爆炸特性，硫磺粉尘爆炸下限为35mg/m3。

3.3.3硫磺公路运输过程的危险辨识该公司经营的硫磺通过公路运输，以下分析公路运输过程中的主要危险有：1 、装卸违反操作规程的危险危险化学品在装卸过程中，如果违反操作规程，摔、碰、拖拉、翻滚、野蛮操作或使用不合格的装卸工具，都易造成摩擦撞击而引起火灾爆炸事故。

2 、包装不合格的危险如果包装不合格的危险化学品装上车或在车上码放不牢固等，极易留下隐患。

会在行驶途中发生事故。

粉状硫用细麻袋，内衬防潮纸或塑料薄膜，每件净含量60t；包装上应有明显的“易燃固体”标志。

3 、混装混运，违章积载的危险危险化学品运输的积载隔离非常重要，否则一旦出事故，将会造成不堪设想的后果。

与氧化剂不能同库储存，因为易燃固体都有很强的还原性，与氧化剂接触或混合就成了爆炸物，有引起着火爆炸的危险；与溴、过氧化氢、硝酸等具有氧化性的腐蚀性物品不可同库储存；金属氨基化合物类、金属粉末、磷的化合物类等与其它易燃固体不宜同库储存。

柴油机SCR系统的故障诊断与排除陆超【摘要】以某公司所生产的满足国四排放标准的气助式柴油机选择性催化还原(SCR)系统为对象,研究了该系统的组成、工作原理和故障诊断方法,分析了主要总成的故障原因,常见的故障现象包括:SCR系统断开故障,传感器故障,排气温度传感器故障,计量泵故障,尿素液位高度没有变化故障,尿素罐温度传感器故障,并提出了故障诊断流程和排除方法.【期刊名称】《昆明冶金高等专科学校学报》【年(卷),期】2017(033)005【总页数】5页(P39-42,62)【关键词】SCR系统;故障诊断;故障排除【作者】陆超【作者单位】无锡开放大学机电工程系,江苏无锡214011【正文语种】中文【中图分类】TK428柴油机由于在动力性、经济性等方面有着汽油机不可比拟的优势，其用途已不再仅仅局限于大型商用车，而是逐步扩展到小型乘用车领域。

但柴油机排气中的氮氧化物(NOx)和颗粒物(PM)严重污染大气。

目前，国外广泛采用两种成熟的柴油机尾气处理技术：其一,“EGR(废气再循环)+DPF(微粒捕集器)”，进气端采用EGR有效地抑制NOx，尾气端采用DPF有效地抑制PM，被称为美国路线。

其二,“SCR(选择性催化还原技术)”，先优化缸内燃烧降低PM，再通过SCR将燃烧产生的NOx除掉，常被称为欧洲路线。

由于SCR系统中所使用的催化器对燃油中的硫并不敏感，通过标定能够使用较高硫含量的燃油，符合我国燃油质量现状。

随着符合国五标准柴油在国内的推广，车用柴油机将普遍采用SCR系统以达到国五排放，所以由SCR系统故障造成的系统断开、计量泵不工作、传感器信号异常等柴油机故障也将逐日增多。

面对新技术所带来的新故障，柴油机维修人员必须从SCR系统的工作原理、工作过程出发，理清故障诊断思路，掌握故障排除方法。

1 SCR系统的组成及工作原理某公司生产的满足国四排放标准的柴油机尾气SCR系统产品，已经为潍柴、玉柴等多家企业配套。

第29卷　第2期2006年4月煤炭转化COA L CON V ERSIO NV ol.29　N o.2A pr.2006　*国家“973”重点基础研究资助项目(2002CB211606).1)硕士生;2)博士、副研究员;3)博士、讲师;4)博士、教授,清华大学热能工程系,热科学与动力工程教育部重点实验室,100084　北京收稿日期:2005-12-19;修回日期:2006-02-23SCR 烟气脱硝过程中SO 2和SO 3的测量*吴　宁1)　宋　蔷2)　李水清3)　姚　强4) 摘　要　建立了同时测量烟气中SO 2和SO 3浓度的测量方法.采用三级收集系统对气体中的SO x 进行收集,并采用离子色谱仪对吸收液中的SO 32-和SO 42-进行测量,以确定待测气体中SO 2和SO 3的浓度.该方法测量SO 2和SO 3的误差分别为1.2%和29.6%.采用该方法对自行制备的V 2O 5/WO 3/T iO 2催化剂催化还原NO 和催化氧化SO 2的情况进行了研究.实验结果表明,脱硝率和SO 2氧化率均随反应温度升高而增加.综合考虑脱硝和SO 2氧化问题,最佳的烟气脱硝温度区间为310℃～400℃.烟气中的NH 3和NO 与SO 2在催化剂表面竞争吸附,降低了SO 2氧化率.关键词　SCR,烟气脱硝,SO 2,SO 3中图分类号　X5110　引　言燃煤排放的NO x 是引起酸雨的主要污染物之一,对土壤和水生态系统造成严重影响[1],控制NO x 的排放具有非常重要的意义.目前,选择性催化还原(SCR ,即selectiv e cataly tic reduction )烟气脱硝技术以其超过90%的脱硝效率和大量工业应用实例,成为当前世界的主流脱硝技术,其在日本及欧美国家的总装机容量已经超过266GW .[2]催化剂是SCR 技术的核心,对此已开展了大量的研究工作.国外商用SCR 催化剂以担载在TiO 2上的钒、钨类催化剂为主,价格昂贵,催化剂初装费占到整个脱硝工程费用的20%,阻碍了其在国内的推广应用.宣小平等[3]探索了以改性飞灰作为载体制备廉价SCR 催化剂的途径,并成功获得超过90%的脱效率.SCR 催化剂在应用中遇到的主要问题是催化剂的硫中毒问题,催化剂在催化还原N O x 的同时会催化氧化烟气中的SO 2,生成的SO 3部分以硫酸盐的形式覆盖在催化剂表面,造成催化剂失活,部分和烟气中作为还原剂的NH 3反应生成硫酸铵或硫酸氢铵,腐蚀后续的空气预热器.[4]催化剂催化氧化烟气中SO 2的性能是选择SCR 烟气脱硝用催化剂时需要考虑的关键因素之一.研究SCR 烟气脱硝过程中SO 2的氧化率,必须对反应过程前后烟气中的SO 2和SO 3进行精确测量.目前测量SO 2的手段比较多,如光学方法和电化学方法等.由于SO 3的化学性质活泼,极易被烟道壁面吸附或与烟气中的水蒸气结合生成酸雾,给仪器标定和定量测量带来了很大难度.迄今为止,对复杂烟气中SO 3浓度的定量测量一直是个难题.非在线测量SO 3一般采用化学吸收或物理吸附的方法,收集到的SO 3以SO 42-形式存在,其测量国标规定有重量法[5]和IC 检测法[6],但在烟气条件下SO 2会同时被化学吸收和物理吸附,并迅速氧化成SO 42-,干扰SO 3的准确测量.文献[7]运用基于硫致化学荧光(SCD)探测器的色谱分离法,可以同时在线检测尾气中SO 2和SO 3的浓度.该法设备复杂,测量SO 2灵敏度较高,但测量SO 3灵敏度较低(下限50×10-6,体积分数),通常烟气脱硝过程中SO 2的氧化率在百分之几的量级,因此,采用这种方法测量误差较大.文献[8]采用吸附法收集SO 3,通过检测SO 42-摩尔量来计算SO 2氧化率,得到EU-ROCAT 催化剂作用下SO 2的氧化率最高可达到3.8%,但未对测量的可靠性和精度进行分析.本文的主要内容是建立可同时较精确测量烟气中SO 2和SO 3浓度的方法,并定量考察典型SCR 催化剂催化氧化烟气中SO 2的效果.1　实验系统与测量方法1.1　实验系统实验系统(见第85页图1)由配气系统、反应器、SO x 收集系统和烟气分析仪四部分组成.配气系统采用SO 2标准气、NO 标准气、NH 3标准气、纯O 2和纯N 2作为气源,每路气体流量由质量流量控制器精确控制,形成流量为0.5SLM 的反应气体,反应气体氛围为:1000×10-6(体积分数)SO 2,0/500×10-6(体积分数)NO ,0/500×10-6(体积分数)NH 3,10%O 2,N 2作平衡气.反应器为内径32mm 的石英玻璃管,嵌置在管式电炉内,温度可由温控仪精确控制.催化剂放置在反应器中间区域的催化剂瓶内,结构详见图1.实验采用的催化剂为TiO 2担载1%V 2O 5和7%WO 3,催化剂制备方法详见文献[2].每次实验催化剂用量为3.52g .反应器出口连接SO x 收集系统和烟气分析仪.SO x 收集系统包括冷凝器和洗气瓶,洗气瓶内装有250mL 碱性吸收液(10m mol/L NaOH,1%HCHO),用于收集SO x .烟气分析仪为GA -40+(madur electr onics ),可在线测量NO,NO 2和O 2.通过测量反应器进出口气体N O x 浓度的变化可以计算脱硝率.脱硝率=(反应器进口图1　实验系统图Fig.1　Schematics o f experimental set up气体NO x 浓度-反应器出口气体NO x 浓度)/反应器进口气体NO x 浓度.1.2　SO 2与SO 3的测量方法实验采用SO x 收集系统收集SO 2与SO 3,在收集液中分别生成SO 32-和SO 42-.利用离子色谱仪(DX120,DIONEX)测量收集液中SO 32-和SO 42-的浓度,可以计算出反应后气体中SO 2与SO 3的浓度.SO 2与SO 3的收集率对测量精度的影响至关重要.SO 2性质较为稳定,在收集系统的管路中不发生反应,进入洗气瓶后与NaOH 溶液反应生成Na 2SO 3,Na 2SO 3很容易与溶液中溶解的氧气发生反应生成Na 2SO 4,干扰SO 3的测量.为了防止吸收液中的SO 32-被氧化,采用HCHO 作为稳定剂.HCHO 可与溶液中的SO 32-生成稳定的配合物[9],而不影响SO 42-的存在形态和测量.SO 3性质活泼,只有在温度较高时才可能稳定存在,300℃以下时,即使管路中有微量的水分存在,也可与之迅速反应,生成H 2SO 4.烟气脱硝反应主要发生在350℃～400℃的温度区间,反应气体流经催化剂床后,少量SO 2被氧化成SO 3,在后续的低温管段,由于管壁和反应气体中都含有微量的水分,部分SO 3会与之反应,生成H 2SO 4吸附在后续管路的壁面上,或者随反应气体进入洗气瓶,被吸收液吸收.因而,SO 3的收集区域包括三部分:第一级为紧接在催化剂瓶后的可拆卸尾气管(内径5mm ,长600mm ),第二级为水浴90℃下的玻璃冷凝管(长400m m ),第三级为装有碱性吸收液的洗气瓶.SO 3主要在前两级收集,只有少量被第三级收集.采用碱性吸收液清洗第一、二级管路,可以回收管路上附集的H 2SO 4进行测量.设置第二级吸收冷凝管的目的主要是为了防止酸雾的生成.如果反应后气体直接由第一级尾气管进入洗气瓶,由于气体中剩余的SO 3量较大,在洗气过程中会形成硫酸雾而难以被收集.为检验实验系统和测量方法的可靠性,首先对成分为1000×10-6(体积分数)SO 2和10%O 2的反应气体进行三次收集,SO 2的平均收集率为98.8%,收集液中并未发现SO 42-,说明未收集到的SO 2并不会影响SO 3的测量.由于没有SO 3标气,难以直接判断SO 3的收集率.在实验系统(见图1)中,装填0.24g V 2O 5催化剂,反应温度500℃下通入成分为1000×10-6(体积分数)SO 2和10%O 2的反应气体.在该温度区间、气体氛围和V 2O 5作用下,SO 2只会发生氧化反应生成SO 3且氧化率较大,通过硫平衡计算可以判断SO 3的收集率.第86页表1给出了SO x 收集系统收集相同时间的反应前后气体得到的吸收液中SO 32-和SO 42-的数量.85第2期 吴　宁等　SCR 烟气脱硝过程中SO 2和SO 3的测量 SO 32-对应SO 2,SO 42-对应SO 3.从表1可以看出,在此实验条件下,SO 2的氧化率为3.3%,与文献报道的SCR 烟气脱硝过程中SO 2的氧化率处在同一量级.[8]SO x 的收集率可以达到98.6%,SO 3完全被第一、二级收集,其中第一级收集了约70%的SO 3.反应前后气体中SO 2的减少完全是由于生成了SO 3,因而SO 2的减少量即为SO 3的生成量,由此计算得到SO 3的收集率为70.4%.若忽略离子色谱仪的测量误差,可确定此方法测量SO 2和SO 3的误差分别为1.2%和29.6%.表1　SO x 收集系统吸收液中SO 32-和SO 42-的数量T able 1　A mo unt o f SO 32-and SO 42-collect ed byabsor bent so lution in SO x collection systemBefo re reactionAf ter reactionStag e SO 32-/m mol SO 42-/m molSt ag e SO 32-/mm ol SO 42-/mm ol 1st stag e 001st stag e 00.00512472nd stag e02nd stag e0.00215803rd st age 0.220864003rd st age 0.21052600Sum0.2208640Sum0.21052600.00728272　结果与讨论采用上述测量方法对不同反应温度和气体氛围下V 2O 5/WO 3/TiO 2催化剂催化还原NO 和催化氧化SO 2的情况进行了研究.图2给出了反应气体为5组分(1000×10-6(体积分数)SO 2,300×10-6(体积分数)NH 3,300×10-6(体积分数)NO ,10%O 2,其余N 2)时对应的脱硝率和SO 2氧化率,并给出了图2　V 2O 5/W O 3/T iO 2催化剂作用下的脱硝率和SO 2氧化率F ig.2　De NO x rate a nd ox idation rat e ofSO 2w it h V 2O 5/W O 3/T iO 2cat aly st■——De NO x efficienecy;●——SO 2conver sion,3components;▲——SO 2conversion,5compon ents3组分(1000×10-6(体积分数)SO 2,10%O 2,其余N 2)时SO 2的氧化率作对比.由图2可以看到,所制备的催化剂具有良好的脱硝性能.脱硝率随反应温度的升高而增加,在310℃～400℃范围内脱硝率均高于90%.反应温度低于400℃时,催化剂对SO 2的氧化率低于0.2%.高于400℃时,随着反应温度的升高,SO 2的氧化率显著增加,在480℃时3组分下SO 2的氧化率可达到15%,5组分下SO 2的氧化率可达到11%.在各温度点,3组分下SO 2的氧化率均高于5组分,这是由于反应气体中的NH 3和NO 与SO 2在催化剂表面形成了竞争吸附[2],催化SO 2氧化反应的活性位减少,故而其氧化率比相同SO 2浓度条件下的3组分实验结果偏低.5组分的反应条件更接近实际应用中的SCR 脱硝过程.采用本文建立的测量方法,SO 3的收集率为70.4%,由此可以判断实际的SO 2氧化率要高于测量值约0.4倍左右.从图2给出的实验结果可以发现,在温度区间310℃～400℃内既可以保证高脱硝率,又可以抑制SO 2的氧化,减少由于其氧化而带来的催化剂中毒和后续烟道腐蚀问题,因此,在选择反应温度时不能片面追求高脱硝率,应综合考虑脱硝和SO 2氧化问题来设计脱硝工况.3　结　论多组分气体中SO 3浓度的定量测量一直是个难点.本文建立了同时测量烟气中SO 2和SO 3浓度的测量方法.采用三级收集系统对气体中的SO x 进行收集,并采用离子色谱仪对吸收液中的SO 32-和SO 42-进行测量,以确定待测气体中SO 2和SO 3的浓度.该方法测量SO 2和SO 3的误差分别为1.2%和29.6%.若改善一、二级收集装置的收集和清洗效率,可以进一步减少SO 3的测量误差.采用该方法对自行制备的V 2O 5/WO 3/T iO 2催化剂催化还原NO 和催化氧化SO 2的情况进行了研究.实验结果表明,脱硝率和SO 2氧化率均随反应温度升高而增加,综合考虑脱硝和SO 2氧化问题,最佳的烟气脱硝温度区间为310℃～400℃.烟气中的N H 3和NO 与SO 2在催化剂表面竞争吸附,降低了SO 2氧化率.86 煤　炭　转　化 2006年参　考　文　献[1]　宣小平,姚　强,岳长涛等.选择性催化还原法脱硝研究进展[J].煤炭转化,2002,25(3):26-31.[2]　张　鹏.飞灰基S CR催化剂脱硝活性测试与表征[D].北京:清华大学,2005.[3]　宣小平.以飞灰改性为基础的选择性催化还原脱硝研究[D].北京:清华大学,2003.[4]　Jos eph P D,Harvey G S J,Is rael E W.Oxidation of SO2over Su pported M etal Oxide Catalys ts[J].J ou rnal of Catalys is,1999,181:233-243.[5]　GB/T15893.3-1995.工业循环冷却水中硫酸盐的测定——重量法[S].1995.[6]　GB/T13580.5-1992.大气降水中氟、氯、亚硝酸盐、硝酸盐、硫酸盐的测定离子色谱法[S].1992.[7]　Li L Y,King D L.M eth od for Deter mining Performance of Sulfu r Oxide Adsorb ents for Diesel E miss ion Control Usin g On-line M easuremen ts of SO2and S O3in the Effluent[J].Ind Eng Chem Res.,2004,43:4452-4456.[8]　Forzatti P,Nova I,Aless an dra B.Catalytic Properties in De NO x and SO2-SO3Reactions[J].Catalys is Today,2000,56:431-441.[9]　丁明玉,赵纪萍,李　旗.煤燃烧脱硫过程中含硫阴离子的离子色谱分析[J].分析试验室,2002,21(3):21-23.MEASUREMENT OF SO2AND SO3IN SCR FLUEGAS DENITRIFICATIONWu Ning　Song Qiang　Li Shuiqing and Yao Qiang(K ey L aboratory f or T herm al Science and P ow er E ngineering,Ministry ofEducation of China,Dep ar tment of Thermal E ngineering,T singhua Univer sity,100084B eij ing)ABSTRACT　A method to measure the concentrations of SO2and SO3in flue gas simultane-ously was built.T hr ee collection stages were desig ned to co llect SO x in g as and the am ount of SO32-and SO42-for med in the abso rbent solution was analyzed by ion chr omatogr aphy to deter-mine the the co ncentratio ns of SO2and SO3in gas.The measurement error s for SO2and SO3w ere 1.2%and29.6%respectiv ely.Cataly tic reduction of NO and cataly tic ox idatio n o f SO2w ith self-pr epared V2O5/WO3/T iO2catalyst were studied by this method.The ex perim ental r esults show ed that denitrification r ate and ox idatio n rate of SO2increased with the incr ease in reaction tempera-ture.T he o ptimum reaction temperature for flue gas denitrification rang ed in310℃-400℃,w ith the consideration of both denitrification and SO2ox idatio n.N H3and NO in flue gas com peted w ith SO2for adsorption on the surface of cataly st,and decreased the oxidation r ate o f SO2.KEY WORDS　SCR,flue g as denitrification,SO2,SO387第2期 吴　宁等　SCR烟气脱硝过程中SO2和SO3的测量 。

硫中毒和尿素结晶的机理传统服务技术支持室2021年5月目录一二三四五背景SCR硫中毒机理尿素结晶机理市场问题处理其它一背景为满足国家排放标准要求，国六产品相比与国五产品，系统性的增加了EGR、DPF、ASC等先进排放物控制部件，整机系统更为复杂。

燃油中的S 会在缸内参与燃烧生成SO 2，发动机尾气中的SO 2在DOC 作用下转化 为SO 3，SO 3会与DOC 催化剂反应生成硫酸盐导致DOC 活性下降，具体表现为:（1） HC 转化效率低：进行再生时持续冒白烟，或者起燃失败无法再生； （2） NO 2生成能力减弱：DPF 被动再生变弱，导致再生周期缩短。

当SO 3进入SCR 后，与NH 3反应生成铵盐（NH 4(SO 4)2和NH 4HSO 4），使得催化 剂的活性位被覆盖，导致催化剂效率下降。

研究表明：铵盐导致催化剂中毒受温度影响明显，当温度升高至400℃以上时，铵盐可以快速分解，催化剂效率可一定程度的恢复。

但如长时间使用不满足国Ⅵ标准燃油时，会导致硫酸铜的生成，硫酸铜分解需要650度以上的高温，研究表明生成硫酸铜，即使高温脱硫后效率依然会出现不可逆的下降，无法恢复到初始状态。

SCR实际转化效率计算公式如下：SCR系统会按照法规要求进行效率诊断，SCR实际转化效率基于窗口法计算，当实际转化效率低于OBD限值时，系统会报出SCR转化效率低故障，ADBLUE/DEF/AUS32/车用尿素●高纯度尿素和去离子水按照精准比例配比而成的尿素混合溶液，是选择性催化还原技术SCR系统作用时所必需的反应物。

●尿素溶液的配比要求非常精准，可不是"尿素颗粒+水"简单勾兑。

尿素含量高，水分低，尿素溶液极易结晶；尿素溶液稀了，达不到还原效果，尾气排放不合格；如果溶液中含有矿物元素杂质，在精密的后处理系统中，很容易堵塞尿素泵、尿素喷嘴。

●应该存储在干燥、凉爽、通风之处，避免阳光直射，最佳存储温度不高于25℃。