前面，我們對蜂窩式脫硝催化劑的應用情況進行了闡述，接下來，我們重點了解下蜂窩式脫硝催化劑的失活原因分析。

蜂窩式脫硝催化劑的失活。造成釩鈦脫硝催化劑失活的原因主要有：物理覆蓋、化學中毒(堿金屬、堿土金屬、砷、磷等)、燒結、磨損、活性成分流失等。

物理覆蓋發(fā)生在粉煤灰通過脫硝催化劑床層時，細小的粉煤灰顆粒進入脫硝催化劑床層，覆蓋在催化劑表面或進入孔道形成堵塞，造成脫硝催化劑部分活性位被覆蓋而失活。這種催化劑失活是短暫的，通過高壓水清洗，催化劑活性是可以恢復的。由于高溫氣體在通過脫硝催化劑床層時，截面中心與邊緣存在的壓差導致粉煤灰顆粒最先沉積在截面中心的催化劑外表面與孔道內表面，使得催化劑的截面中心因顆粒物理覆蓋而失活得相對嚴重。內表面覆蓋主要是由于較小顆粒的粉煤灰直接進入催化劑孔內造成堵塞，外表面覆蓋是由于粉煤灰顆粒進入催化劑床層時吸附在表面形成的。

化學中毒分為堿金屬(如K、Na)中毒、堿土金屬中毒(Ca、Mg)、非金屬(P、Si、As)中毒等。堿金屬中毒是因為鉀離子和鈉離子均能與催化劑的酸性活性位發(fā)生中和反應，導致固體酸活性位數(shù)量減少，使得吸附在催化劑活性位上的NH3分子數(shù)量減少，降低催化劑的脫硝效率。堿土金屬中毒機理與堿金屬中毒機理類似。As中毒時，由于氣態(tài)砷氧化物As2O3直接吸附于催化劑表面，然后被催化劑氧化成As2O5,從而形成As覆蓋層，使得催化劑比表面積減小和活性位數(shù)量減少，催化劑活性降低。P中毒時，一方面，由于P取代催化劑中的W和V,生成P-OH,使得催化劑只能提供較弱的酸活性位，使得催化劑對NH3的吸附能力下降；另一方面，P與催化劑上的活性物質V發(fā)生反應生成VOPO4,占據(jù)部分活性位后，引起催化劑活性降低。在低溫SCR反應中，SO2與反應物(NH3和O2)發(fā)生反應會生成硫酸銨[如NH4HSO4、(NH4)2SO4]和其它硫酸鹽，這些硫酸鹽會吸附在活性位上，加劇催化劑失活現(xiàn)象。

脫硝催化劑晶粒在長期的高溫下使用會燒結長大，引起催化劑燒結失活，使用溫度越高，燒結失活越嚴重。燒結可分為載體TiO2和活性組分V2O5的燒結，釩鈦系SCR催化劑高溫運行時，載體TiO2顆粒之間發(fā)生聚集，導致TiO2晶體粒徑增大，嚴重時TiO2的晶體結構發(fā)生變化，從銳鈦礦型轉變成金紅石型。載體燒結使催化劑的比表面積降低，從而降低催化活性。純V2O5的熔點為670 ℃,高溫操作也會引起V2O5顆粒燒結，最終降低催化活性。

磨損也是脫硝催化劑失活的原因之一。當煙氣中的粉煤灰隨煙氣快速通過催化床層時，形成對催化劑表面的沖刷，久而久之造成磨損，部分活性組分損失而造成催化劑活性降低。由于煙氣在通過催化床層徑向方向存在壓力分布，中心部位的催化劑表面要較邊緣部位磨損嚴重。磨損不僅造成催化劑活性降低，還會造成催化劑蜂窩元件機械強度下降，最終降低脫硝效率。

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