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《高校化学工程学报》2017,(5)
以某660 MW燃煤电厂运行30000 h的商用SCR脱硝催化剂为实验对象,在新鲜催化剂为参照下,结合SEM、BET、NH_3-TPD、XRF和XPS等表征方法,考察了商用SCR脱硝催化剂失活原因和硫酸清洗再生效果。结果表明:运行30000 h的SCR脱硝催化剂失活的主要原因是碱金属(K和Na)、砷和硫酸盐在催化剂表面沉积,堵塞了催化剂的微孔,降低了催化剂比表面积,并且碱金属、砷等与催化剂表面酸性活性位点反应,降低了催化剂表面的酸性强度。运行30000 h的SCR脱硝催化剂经过稀硫酸再生后,350°C脱硝性能由42.62%提升到78.30%。酸洗再生能有效脱除催化剂表面的碱金属,对砷和硫酸盐也有一定脱除作用,并有利于SCR脱硝催化剂表面酸性强度增加,化学吸附氧含量比例提升,这些均能提高SCR脱硝催化剂脱硝活性。 相似文献
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选择性催化还原(SCR)是目前应用最为广泛的烟气脱硝技术,催化剂是整个SCR脱硝系统的核心。在实际应用过程中,催化剂存在各种失活问题,其中砷中毒是催化剂失活的重要原因之一。本文详细阐述了SCR脱硝催化剂砷中毒的物理和化学失活机理,其中物理失活是由于As2O3在催化剂表面沉积、氧化造成催化剂孔道堵塞所致,而化学失活是由于砷氧化物破坏催化剂酸位点、改变活性基团形态、降低催化剂氨吸附及氧化还原能力所致。然后,系统介绍了抗砷中毒SCR脱硝催化剂的研发路线以及现有抗砷中毒催化剂优化改进的主要技术手段,主要包括调整催化剂孔隙结构、优化催化剂化学配方和烟气侧砷氧化物吸附固化等,其中MoO3是优选的催化剂活性助剂,金属元素(如Bi、In、Sn、Mg)是主要的抗砷助剂,钙基物质是典型的烟气侧砷氧化物吸附添加剂。最后,对砷中毒废弃催化剂的再生技术进行了简要介绍,包括湿法清洗、热还原法、复合再生等,在实际工业应用中,主要以物理清扫、湿法清洗配合活性组分添加的复合再生方式实现中毒催化剂再生。本文可对未来抗砷中毒SCR脱硝催化剂的研发与优化提供重要支撑。 相似文献
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选择性催化还原(SCR)脱硝技术是目前主流的氮氧化物脱除技术,其核心是催化剂。凹凸棒石成本低廉,性能优越,适合用作SCR催化剂的载体,而且以凹凸棒石为载体的催化剂显示出良好的低温选择性和稳定性,具有很好的应用前景。本文总结了凹凸棒石低温SCR脱硝催化剂的研究进展,阐述了活性组分、制备方法、前体物种、活性组分负载量、煅烧温度、元素掺杂等因素对催化剂脱硝活性的影响,同时简要介绍了导致此类催化剂失活的原因以及失活催化剂的再生方法,并指出在凹凸棒石负载型低温脱硝催化剂上进行的SCR脱硝反应遵循E-R机理,最后指出此类催化剂的未来研究方向主要是进一步提高现有催化剂的低温催化活性和抗中毒能力,实现工业化应用。 相似文献
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以国内某垃圾焚烧电厂失活选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂为研究对象,针对Ca、Mg失活因素进行失活特性研究,同时探讨垃圾焚烧失活催化剂的活性恢复方法与原理。对新催化剂、失活催化剂和再生催化剂样品进行脱硝性能对比测试。利用扫描电子显微镜(SEM)、N2吸附-脱附和X射线荧光光谱(XRF)表征催化剂样品的表面结构和化学组成;进行X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)测试,分析失活和再生催化剂的化学形态变化;采用NH3程序升温脱附(NH3-TPD)和H2程序升温还原(H2-TPR)研究催化剂的酸性位点变化和氧化还原特性。结果表明,由于受到Ca、Mg等失活因素的影响,失活催化剂脱硝性能大幅下降,300~350℃温度区间内的脱硝效率从新催化剂的95%以上下降到80%左右;利用“EDTA清洗+活性物质负载”方法再生后的催化剂脱硝能力明显恢复,RegCat样品在300~350℃温度区间的脱硝效率可恢复至新催化剂水平。Ca、Mg在催化剂表面形成性质稳定的硫酸盐,同时消耗大... 相似文献
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以某火力发电厂钒钛基SCR脱硝催化剂为研究对象,运用N_2吸附-脱附、扫描电镜(SEM)、X射线荧光(XRF)、热重分析(TGA)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)分别对新鲜催化剂和运行失活催化剂进行结构表征,并结合SCR脱硝模拟实验对催化剂表观活性进行评价,综合分析SCR脱硝催化剂的失活原因。试验表明,催化剂活性降低是多种因素共同作用的结果,其中活性组分流失、碱/碱土金属和砷中毒是导致催化剂活性降低的主要原因,毒性组分中又以As影响最大,Ca、Na次之,K含量的增加在一定程度上造成了催化剂的失活,但影响有限。 相似文献
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采用不同清洗再生工艺研究了热电厂运行3年左右的失活商业V_2O_5-WO_3/TiO_2催化剂再生效果。选用3种清洗液C1、C2和C3[即:清洗液C1为:去离子水;C2为:0.01 mol/L乙二胺四乙酸溶液(EDTA)+0.5 mol/L硫酸溶液(H_2SO_4)+0.5%十二烷基苯磺酸溶液(LAS);C3为:0.5%重金属捕捉剂2,4,6-三硫醇基钠硫代三嗪溶液(TMT103)]。设置了A、B、C3种清洗再生工艺[即:工艺A为清洗液C2+C3混合清洗;B为先用C2清洗再用C3清洗;C为先用C3清洗再用C2清洗],研究了失活催化剂整体式再生效果。结果表明:以去离子水为对照,在50 kHz的超声波下清洗时,清洗液C2和C3的最佳清洗时间分别为30 min和1 h,催化剂的NO_x转化率分别达到77%和79%。清洗工艺C对催化剂的清洗效果最佳,催化剂的NO_x转化率可达到85%。对工艺C清洗的催化剂进行活性组分补充,在活性温度窗口范围内(300~450℃)催化剂脱硝活性恢复到新鲜催化剂的水平。工艺C有效地去除了致毒元素,尤其是砷;恢复了催化剂表面孔结构,尤其是微孔结构;提高了催化剂表面Br?nsted酸、Lewis酸的酸量和强度,增强了催化剂的还原能力。 相似文献
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针对燃煤电厂烟气脱硝工艺优化改造的需要,以目标燃煤电厂失活SCR催化剂为研究对象,采用酸洗法对其进行了再生试验研究,并以脱硝效率为评价指标,考察了不同试验参数对再生SCR催化剂脱硝效率的影响。结果表明,当硫酸物质的量浓度为0.5 mol/L,酸洗时间为30 min时,再生SCR催化剂的活性可以达到最佳,脱硝效率可以达到最大。再生SCR催化剂的脱硝效率与新鲜SCR催化剂基本相当,并且随着温度、空速和氧气浓度的增大,脱硝效率均呈先升高后降低的趋势。当温度为350℃,空速为5 000 h-1,氧气体积分数为5%时,再生SCR催化剂的脱硝效率最大。再生SCR催化剂具有良好的脱硝效果,能够满足目标燃煤电厂烟气脱硝优化改造施工的需求。 相似文献