催化剂床层的温度分布,天然就是不均匀的。烟气从反应器入口到出口,温度本来就会有梯度;加上流场不均匀,截面上的温度分布也会有差异。这种不均匀是正常的,不是故障。
但是不均匀的程度要在合理范围内。如果催化剂层入口截面温差超过50度,问题就严重了。高温区的催化剂会超温运行,长期在超温状态下工作,催化剂会加速老化。
超温的危害是催化剂烧结。V2O5-WO3/TiO2这套催化剂,工作温度超过450度,载体会发生晶相转变,比表面积缩小,活性下降。这种烧结失活是不可逆的,只能换新的。所以控制催化剂层温度,是保护催化剂的关键。
温度分布不均的原因主要有三个。第一个是流场不均。烟气从反应器入口进入,如果分布不均,高速区的烟气把更多的热量带走,温度偏低;低速区的烟气热量散失少,温度偏高。
第二个是局部喷氨过多。喷氨格栅分布不均匀,氨气喷得多的地方,反应放热多,温度会偏高。氨气喷得少的地方,反应放热少,温度偏低。
第三个是局部积灰。催化剂表面有积灰的地方,传热系数变大,积灰区域的温度会低于干净区域。如果某个区域积灰特别严重,温度会明显偏低。
温度监测主要靠催化剂层内设置的温度测点。正常情况下,每层催化剂层会在入口和出口各设置若干温度测点,这些测点的数据要定期记录和对比。
如果发现某个测点的温度持续比其他测点高,要检查是不是喷氨分布不均。如果某个测点温度持续比其他低,要检查是不是积灰比较严重。
还有一点要注意:温度测点只能反映测点处的温度,不能代表整个截面的温度分布。测点之间的区域,温度可能比测点处更高或者更低。所以温度数据要结合压差数据一起分析。
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