前面，根据不同行业的烟气特点和脱硝工艺，我们对脱硝催化剂的碱中毒和抗堵性进行了梳理，今天讲讲不同行业脱硝催化剂碱金属中毒风险。

不同行业脱硝也正在陆续进行，它们烟气排出的温度、灰分、碱金属含量具有很大差异性，很多行业的烟气碱含量要远远高于煤粉发电脱硝的碱含量（我国煤种中碱煤的碱金属含量0. 3%～0. 5%；高碱煤的碱金属含量大于0. 5%）。因此，也对SCR钒基脱硝催化剂碱金属中毒问题提出的新的挑战。尤其是水泥窑、钢铁烧结机、焦化厂、氧化铝熟料窑和生物质锅炉、以及高碱煤发电这些行业，要高度重视烟气脱硝中碱金属对脱硝催化剂的中毒风险性。

2.1水泥窑脱硝
水泥窑烟气SCR脱硝一般布置在预热器出口的310~450℃的中高温烟气区间。在预热器出口的水泥窑烟气特点如表1和表2所示。

从表可看出，烟气中水含量为8~16%，粉尘含量高达60~120 g/Nm3，其中碱土金属CaO高达78.24%。这样高的灰含量和碱土金属含量，会导致：
1）脱硝催化剂物理中毒和化学中毒，以物理钝化为主，CaSO4及CaO（可与烟气中的SO3/SO2生成CaSO4）会堵塞催化剂微孔，影响反应气向活性位点扩散。
2）催化剂在含高钙飞灰的烟气中长期运行会加快催化剂的磨损。
3）烟气中的水分会对碱（土）金属中毒产生协同作用，导致催化剂活性位快速丧失。

因此，水泥窑脱硝需要预先除尘，或者选择耐磨、抗堵、抗碱中毒的催化剂进行脱硝。

2.2钢铁厂烧结机脱硝
烧结烟气的SCR脱硝主要分为脱硫前脱硝和脱硫后脱硝两种。脱硫前脱硝工艺是把静电除尘器后的烟气，烟温通常在120℃~150℃，没有经过脱硫，直接通过GGH和补热后加热到230-300℃进行脱硝。脱硫后脱硝可分为湿法脱硫+SCR脱硝、半干法脱硫+SCR脱硝、活性炭脱硫+SCR脱硝这三种工艺。其中湿法脱硫和半干法脱硫都属于碱法脱硫；活性炭脱硫则是利用活性炭的吸附性能吸附净化烟气中SO2。静电除尘器后的烧结烟气特点如表3所示。

如表3和表4所示，烟尘中水含量10~12%，SO2浓度高达800~3000mg/Nm3，粉尘浓度100~200mg/Nm3，灰分中挥发性碱金属含量高，K2O含量高达41.27%，Na2O含量达3.05%。

对于烧结机脱硫前脱硝工艺，虽然经过静电除尘，将烟气中飞灰浓度控制在100~200mg/Nm3，但是碱金属含量高，不断累积在催化剂表面，依然会导致催化剂的中毒和堵塞。主要是通过以下4种途径导致催化剂的失活：
1）烧结机飞灰中碱金属氧化物（K、Na）含量高，与脱硝催化剂的活性酸位点反应，导致催化剂化学失活，
2）飞灰粘度大，其主要成分KCl、NaCl、Fe2(SO4)3、CaSO4等有很强的吸湿性，极易吸潮而粘结成块，最终堵塞催化剂。
3）当脱硝温度低于300℃，SCR脱硝过程中还伴有硫酸氢铵/硫酸铵生成（还原剂氨气和烟气中三氧化硫反应生成物），硫酸氢铵/硫酸铵易潮解、粘度大，会与飞灰粘结到一起，加剧糊堵催化剂。
4）烟气中的水分促进碱金属的粘附和板结在催化剂的表面，对碱金属堵塞和中毒产生协同作用，导致碱中毒现象更加迅速。

对于脱硫后的SCR脱硝工艺，虽然烟气经过脱硫后SO2浓度大幅降低，生成硫酸氢铵/硫酸铵的可能性会大大降低，但是碱法脱硫后会引入脱硫剂，脱硫剂一般是钠盐、钙盐和氨盐，这些碱盐类不能完全被扣留在固体灰中或者是脱硫废水中，而是会有1-10mg/Nm3残留物随着烟气的携带而进入到脱硝催化剂系统中，不断地富集在催化剂表面，一段时间后会造成催化剂的物理堵塞微孔和化学碱中毒。

对于活性炭脱硫+SCR脱硝工艺，由于碱金属一般趋向于以微米、甚至是纳米级小颗粒物存在于烟气中，而活性炭对小颗粒物质如碱金属的吸附性相对较差，无法显著降低碱金属含量，烟气中碱金属含量高达40%，因此，烧结机脱硝催化剂的选择，要充分考虑抗碱中毒性和抗堵塞性地影响。

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