电站锅炉SCR脱硝催化剂活性失活的研究

以某电站锅炉SCR脱硝催化剂为研究对象,运用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线荧光(XRF)、热重分析(TGA)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、分别对新催化剂、运行20000 h和运行30000 h的催化剂进行结构表征,并结合SCR脱硝实验对催化剂活性进行评价,综合分析该电站锅炉SCR脱硝催化剂的失活原因。研究表明,电站锅炉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。     

中低温SCR脱硝催化剂技术及工程应用案例分析

SCR脱硝技术应用可实现水泥生产NO_x超低排放，而中低温SCR脱硝有低运行成本、高脱硝效率等优势。通过对传统高温催化剂的改性研究，开发了具有低温活性、高抗硫抗碱尘的中低温催化剂，并在长兴南方5 000 t/d水泥熟料生产线SCR脱硝项目中得到了工程化应用。     

运行参数对燃煤电厂脱硝催化剂活性影响的研究

催化剂是燃煤电厂脱硝装置的运行核心,其催化剂活性的性能直接关系到脱硝效果的好坏。在某燃煤电厂SCR脱硝装置中将运行了25000小时后的催化剂取出用SEM、BET、TG和XRD、XRF进行催化剂结构特性表征,通过研究表明:在燃煤电厂实际运行的空速下、反应温度为350℃,在保证脱硝效率的前提下,SO2的浓度为650 ppm、NH3/NO比为0.9最佳。     

废弃SCR脱硝催化剂资源回收

我国实施《火电厂大气污染物排放标准》GB13223-2011之后,SCR脱硝成为电厂脱硝的必要技术,催化剂作为SCR技术的核心部分,其设计运行寿命为24000h,但在实际运行中往往由于灰尘等有害物质造成在3年内失去部分活性,SCR脱硝系统需更新催化剂。可以预测,未来几年失效的催化剂将急剧增加,废弃的催化剂面临处置问题。本文从资源化利用的角度探讨SCR催化剂的处置技术。     

燃煤电厂砷中毒SCR脱硝催化剂的失活特性研究

分别对某燃煤电厂运行了3个月和3年的SCR脱硝催化剂进行活性测试,并结合X射线原子荧光(XRF)、氢气程序升温还原(H_2-TPR)、比表面积(BET)和X射线光电子能谱(XPS)等对催化剂进行分析,探究SCR脱硝催化剂的砷中毒失活特性。结果表明,在富砷煤的使用条件下,电厂运行3个月和3年的催化剂都已发生严重失活,活性下降主要是由砷中毒引起,而且主要发生在催化剂表层,其中运行3个月催化剂活性下降主要由砷的物理中毒引起的,而对于运行3年的催化剂,由砷引起的物理中毒和化学中毒共同导致催化剂脱硝效率下降。     

基于SCR催化剂的FCC烟气脱硝技术

石油产品在FCC工艺中会产生大量NOX,对环境造成污染,在加工过程中需要进行脱硝处理。SCR催化剂具有高活性和良好的抗硫性,能够调节FCC烟气的NOX含量,因此基于SCR催化剂对FCC烟气脱硝技术进行研究。通过提取反应温度、氨氮比、空速和O2含量特征,确定FCC烟气脱硝反应条件。通过分析SCR动力学变化和检测催化剂活性,选取SCR催化剂用于脱硝工艺。经过实验检验和对比分析,基于SCR催化剂的FCC烟气脱硝技术具有较高的脱硝率,处理后的烟气排放符合国家标准,有良好的应用效果。     

火力发电厂蜂窝式SCR脱硝催化剂的失活研究

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。     

SCR脱硝催化剂的设计与维护

介绍了SCR脱硝的工艺原理,并以SCR技术中的核心一催化剂为对象,详细介绍了催化剂的种类、影响催化剂活性的主要因素及防止措施、失效后的处理方式以及催化剂的贮存方式、安装过程等。并建议通过催化剂的测试块来预测催化剂的寿命及运行维护前的注意事项。     

某水泥窑用烟气脱硝催化剂运行状况分析

某规模为5 000 t/d的水泥熟料生产线SCR脱硝装置运行8 000 h后，从反应器内取出脱硝催化剂测试块，对每一层测试块样品的几何尺寸、外观、微观结构、化学成分、微量元素、机械强度和工艺性能等项目进行测试，并将运行样品的各项性能检测结果同新催化剂进行对比，分析了脱硝催化剂运行样品性能指标变化趋势及产生的原因，总结了脱硝催化剂性能衰减规律，对水泥窑用脱硝催化剂的运行与管理提出了建议。     

可再生SCR催化剂在烟气脱硝优化改造中的应用

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。     

运行工况对某火电厂选择性催化还原脱硝催化剂活性的影响

催化剂是选择性催化还原脱硝技术的核心，其催化性能直接关系脱硝效果。在某火电厂选择性催化还原脱硝装置中取出新鲜催化剂，用SEM、BET、TG、TPD-TPR和XRD进行催化剂特性表征，在火电厂实际运行的空速3 500 h^－1和反应温度350 ℃下，NO转化率为93.96％。提出了火电厂催化剂运行及管理的建议。     

工业V2O5-WO3/TiO2催化剂的碱土中毒研究

以某燃煤电厂应用的V₂O₅-WO₃/TiO₂蜂窝型SCR脱硝催化剂为研究对象,在实验室条件下模拟该催化剂Ca、Mg及二者复合中毒,研究了不同浓度的Ca和Mg对催化剂活性的影响,并用XRD、H₂-TPR及NH₃吸附FT-IR对催化剂进行表征。结果表明,Ca和Mg对工业SCR脱硝催化剂均具有毒性作用,其中Mg毒性相对较强,复合中毒在一定程度上弱化单组分对催化剂活性的影响;催化剂组分分散度和结晶度不受Ca和Mg的影响,但CaO和MgO的掺入抑制V₂O₅的还原能力;CaO和MgO对催化剂表面的酸性位均存在影响,尤其是B酸位,二者复合中毒对酸性位的影响小于单一组分。     

在运烟气脱硝催化剂的表征及性能评价

采用扫描电镜、X射线衍射、比表面分析、氨气-程序升温脱附法和活性检测模拟试验等对某电厂运行21 000 h的烟气选择性催化还原(SCR)催化剂的微观形貌、晶体结构、比表面积、孔径分布、表面酸量和表观活性进行检测，并与同批次新鲜催化剂进行对比。结果表明，催化剂长时间在高温、高尘环境下运行，性能发生变化，活性有所下降，比表面积和孔体积分别降低20.9%和4.39%，表面总酸量减少，部分区域出现铵盐结晶及颗粒团聚现象。在运催化剂表面富集的Na⁺、Ca²⁺、K⁺、NH⁺₄、SO^2-₄、As及表面V和W的流失，加快了催化剂性能劣化的趋势。依据在运催化剂样品的分析数据，结合各SCR系统的实际运行情况，提出SCR催化剂性能评价体系，有利于电厂进行SCR催化剂的优化管理。     

HG—1稀土氨合成催化剂应用小结

在相同设备和生产条件之下，中型氮肥厂使用ＨＧ－１稀土氨合成催化剂，与同类型产品相比，具有增产，节电，省煤以及使用寿命长等优点。     

超声波法研究F-T合成铁基催化剂机械强度

采用超声波法研究了微颗粒催化剂磨损机械强度及其磨损机制,考察了超声介质、超声功率、固液比和超声时间等对磨耗率的影响,并在相同测试条件下,比较了熔铁催化剂和沉淀铁催化剂磨耗强度。结果表明,熔铁催化剂还原后耐磨强度略降,与此相反,沉淀铁催化剂还原后耐磨强度略有提高。由球磨法得到的熔铁催化剂存在较多微细粉末的粘附与团聚,影响测定结果,但熔铁催化剂的耐磨强度高于沉淀铁催化剂。基于形态和粒度分布的研究表明,超声波作用下熔铁催化剂主要磨损机制为剥层磨损,沉淀铁催化剂为体断裂或破碎机制。     

Crushing strength as a diagnostic test for catalysts

The usefulness of catalyst pellet crushing strength as a diagnostic test for catalysts is discussed with reference to examples using industrial catalysts. In particular, the applicability of the technique for (i) re-use of partially used catalyst charges, (ii) comparison of prospective catalysts and (iii) investigation of the effect on catalysts of probable plant failures is described.     

粉煤灰基SAPO-34分子筛脱硝催化剂的合成及其脱硝性能

以内蒙准格尔电厂粉煤灰为原料,采用酸碱联合法,制备了粉煤灰基SAPO-34微孔分子筛。以SAPO-34分子筛为载体,以碳酸铵为铵盐、硝酸铜为铜源,采用离子交换法制备了不同Cu担载量的Cu-SAPO-34分子筛催化剂。在500℃、8% H₂O/N₂气氛下老化处理后,对催化剂的选择性催化还原脱硝性能和物理化学特性进行了测试分析。结果表明,SCR活性与Cu物种种类密切相关,位于离子交换位的孤立态的Cu²⁺是Cu-SAPO-34催化剂在NH₃-SCR反应中的主要活性中心,随着Cu担载量的增加,催化剂的低温SCR活性提高,而高温活性在Cu质量分数达到1.50%上达到最高而后降低。1.50 Cu-SAPO-34催化剂在空速高达200000h^-1、350~500℃范围内可达到80%以上的NO_x转化率,显示出较宽的脱硝温度窗口。文中指出该催化剂因更好的高温活性和抗烧结能力,相比钒钛系催化剂更适用于高温工况。这项工作开辟了燃煤电厂粉煤灰无害化处理用于制备SCR催化剂的新途径。     

工业加氢裂化催化剂失活原因分析

采用200 m L加氢评价装置对一种中油型加氢裂化催化剂和其在工业装置运转4年后的再生后催化剂进行对比评价。结果表明,失活催化剂经再生后加氢裂化活性明显降低,反应温度比新鲜催化剂高5℃,生成油产品分布和主要性能都略变差。采用XRD、IR和ICP等手段对再生前后催化剂性能进行表征,分析探讨催化剂的失活原因,结果表明,加氢裂化催化剂经工业应用后,炭的沉积使其暂时性失活,而重金属沉积、金属活性组分聚集和分子筛结构烧结使催化剂部分活性永久丧失。     

某电厂烟气脱硝催化剂使用前后性能测试及失活分析

以某电厂SCR脱硝装置运行22 080 h的催化剂为研究对象,对催化剂进行脱硝率测试及化学表征。研究表明,运行了22 080 h的催化剂的脱硝率为57%,催化剂破碎和断裂较严重,比表面积下降2.48%~5.12%,XRD及XRF表征发现,催化剂被灰尘堵塞,有明显的K和Na中毒现象。     

纺丝用聚丙烯专用料的工业生产试验

对不同聚丙烯催化剂的氢调性能进行了考察。CSI型催化剂无第一放热高峰,氢调敏感。该催化剂的活性和产品的等规度受氢调影响较小,聚丙烯产品的等规度较高,灰分较低。CSI型催化剂适用于在间歇本体聚丙烯装置上生产高熔体指数聚丙烯。