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长沙理工大学陈冬林教授及其团队,借助现场小修期和SCR改造项目的热态性能试验,深入研究飞灰在催化剂表面沉积板结对强垢形成的影响。研究团队在三层催化剂层的迎风面布置不锈钢采样盘进行采样,并采用原子力显微镜(AFM)对采集的垢层样品进行测试。通过Matlab图形处理和设置合适的阈值,研究团队得到了黑白二值图,并通过信息熵法分析盒子尺寸,进一步探讨了多重分形标度区间的影响。这一研究为理解飞灰在催化剂表面的沉积过程提供了深入的理论依据。

该研究指出燃煤电站烟气中的飞灰在SCR催化剂表面沉积板结形成强垢是导致催化剂失活的重要原因。为了更深入地理解这一过程,研究团队借助多重分形理论,通过AFM图像分析发现随着烟气流程方向,板结层的高程分区逐渐碎片化,沉积飞灰粒度均匀化。研究还发现随着烟气流程的增加,多重分形参数具有标度不变性,关联分形维数逐渐接近Hausdorff分形维数。这一发现对于理解飞灰在催化剂表面的沉积机制具有指导意义。

文中详细阐述了飞灰在催化剂表面沉积的过程和机理。通过对多重分形谱的分析,研究团队发现随着烟气流程的延长,催化剂表面垢层的多重分形谱宽度明显增加,表面粗糙度增加,奇异峰分布更加明显。这表明垢层的形成主要源于小颗粒、小高程的概率分布点。这一结论对于优化催化剂的清灰操作具有实际意义。研究结果还显示随着烟气流程的增加,催化剂表面垢层的多重分形特征更加明显,沉积飞灰颗粒粒度变小,板结层的均匀性增加。这为现场清灰操作如超声波共振和蒸汽吹扫提供了理论支持。

文中还附带了图表以便更好地解释研究成果,包括SCR催化剂表面积灰板结层采样示意、垢层的AFM电镜图、多重分形谱等。文章还讨论了研究的结论和对未来工作的展望。联系信息也附在文章末尾以便读者进一步交流。引文格式和阅读全文链接也已详细列出。

该研究为我们深入理解了飞灰在催化剂表面的沉积过程及其对催化剂性能的影响提供了宝贵的理论依据,为优化燃煤电站的催化剂清灰操作提供了指导。


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