SCR催化剂再生中去除中毒物质的实验研究

针对传统钒系SCR催化剂的再生方式,分别研究了水洗、酸洗处理对催化剂性能的影响。结果表明,水洗可以去除14%的中毒元素Na,酸洗几乎能去除全部的Na,但与此同时也洗去大约22.6%的V。Na中毒使催化剂的氧化能力与表面酸位对NH3的吸附能力大幅下降,水洗、酸洗工艺处理后可以使中毒催化剂的氧化能力与NH3吸附能力提高。此外中毒和再生处理过程对催化剂的物理结构影响较小。     

SCR催化剂的研究与分析

通过对SCR反应原理的研究,得到催化剂在整个反应过程中的重要作用,并且对催化剂的种类和结构以及影响催化剂性能的因素进行分析。     

钒钛基系列氨法SCR催化剂失活机理探析及其预防方法

阐述了氨法钛钒基选择催化还原催化剂脱硝原理,并且归纳总结其失活机理,针对工程实际情况,提供相应预防方法,以便提高烟气脱硝催化剂管理水平,延长催化剂寿命,降低烟气脱硝运行成本,对其他催化剂运行管理提供借鉴。     

蜂窝式SCR催化剂烟气脱硝试验研究

用模具挤出的方法制备了蜂窝式0.98%V2O5-9 65%WO3/TiO2的SCR脱硝催化剂,采用BET、XRD、SEM、XRF等方法对微观结构进行考察.在SCR脱硝试验装置上测试各种条件下催化剂的性能,并与结构类似的商业催化剂进行对比.通过试验发现,在空速比(SV)为4 000 h-1、NH3/NO=0.9～1.0、300～400 ℃范围内,自制催化剂的NO脱除率、SO2氧化率、N2O生成率和氨逃逸量,与商业催化剂相比性能接近,基本达到商业应用的要求.在水蒸气含量超过5%时对NO脱除率影响不大,因此催化剂适用于实际烟气.试验中未观察到SO2对NO脱除的促进作用.自制催化剂结构强度低于商业催化剂,有待进一步改进.     

烟气飞灰对SCR脱硝催化剂的磨损性能试验研究

利用自制的冷态飞灰磨损试验台,进行了飞灰对SCR脱硝催化剂磨损性能影响的试验研究。结果表明:催化剂磨损主要发生在端面,烟气流速是催化剂磨损的主要因素,催化剂磨损率以速度指数基本为4的规律变化,且速度指数随飞灰粒径的增大而减小;飞灰粒径和飞灰质量浓度是催化剂磨损的次要因素,粒径指数在1附近变化,且随烟气流速的增大而减小,催化剂磨损率正比于飞灰质量浓度;在实际运行过程中,应尽可能保证流场均匀,避免局部高速,以减轻催化剂磨损,保证脱硝系统经济安全地运行。     

大型电站锅炉SCR脱硝系统催化剂活性修正方法

提出了一种大型电站锅炉SCR脱硝系统催化剂活性的修正方法.首先在实验室进行催化剂活性的测量,然后利用现场性能试验获得的SCR反应器真实脱硝性能对实验室测得的催化剂活性进行修正.结果表明:该方法真实地反映了现场催化剂活性,为提高催化剂和反应器性能计算准确度以及提高催化剂更新方案评估可靠性提供了一种新的技术手段.     

SCR脱硝催化剂失活原因分析及再生研究

以运行后失活的蜂窝状SCR脱硝催化剂和新鲜催化剂为研究对象,测试了两者的脱硝效率;并且通过扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射(XRD),氮气吸附脱附,傅里叶红外光谱(FTIR),X射线荧光光谱(XRF)等手段对2种催化剂的表面形貌、晶体结构、孔隙分布、物质组成进行了表征,分析了其失活原因。结果表明:碱金属中毒、活性成分流失和孔道堵塞是造成催化剂活性下降的主要因素。在此基础上对失活催化剂进行了再生活化处理,其脱硝效率恢复到新催化剂的约95%。     

CaO对SCR催化剂选择的影响

综述了CaO对V2O5/TiO2基催化活性的影响,探讨了CaO使得催化剂活性劣化的原因。在中国的SCR脱硝项目中,CaO含量是决定SCR催化剂体积的主要因素之一,文中对高CaO条件下催化剂的选择进行了探讨。     

SCR脱硝催化剂磨损关键因素分析

采用CFD数值模拟软件,对内蒙古某电厂600 MW机组脱硝反应器流场进行数值模拟。通过热态流场测试数据对模拟结果进行验证,并基于Tabakoff磨损理论,研究烟气速度分布对SCR脱硝催化剂磨损情况的影响。结果表明,通过烟气流场的数值计算并结合磨损理论,判断反应器内催化剂磨损的分布情况效果明显。催化剂磨损速率与烟气流速、速度攻击角大小均存在一定关系,当攻击角处于30°～60°,磨损效果最为明显。当烟气流速绝对值保持不变时,其水平方向分量与数值方向分量越接近磨损效果越明显,可通过烟气流速水平方向分量大小直观判断各区域磨损情况。     

低温工况下SCR催化剂中毒的分析

低温工况下SCR脱硝催化剂使用寿命短、易中毒,为实现低温工况下SCR脱硝效果稳定达标,延长低温脱硝催化剂的使用寿命,利用X射线荧光光谱对唐山某焦化厂低温SCR脱硝中的钒钛系列催化剂进行测试,分析了低温含硫工况下SCR脱硝催化剂中毒现象.试验表明:在低温含硫工况下SCR催化剂表面主要的中毒物质为硫酸氢铵,硫酸氢铵质量分数为2.8％(热重法),另外表面还存在少量中毒物质CaO,质量分数约0.769％.结合实际工程经验,提出在脱硝反应器进口烟气管道上加装燃烧器升温装置,定期对催化剂表面的硫酸氢铵进行高温分解,从而对催化剂进行在线再生,延长催化剂使用寿命.     

SCR脱硝催化剂研究及产业现状分析

在众多烟气脱硝技术中,选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction,SCR)是脱硝效率较高、较为成熟的技术,其NO x的脱除率可达到80%~90%。通过分析,研究了目前SCR烟气脱硝技术研究及产业发展现状,可为火电机组烟气脱硝提供参考。     

大型燃煤机组SCR脱硝催化剂失活研究

催化剂是燃煤电厂选择性催化还原(SCR)烟气脱硝技术的核心,催化剂的活性和寿命决定了脱硝效率和脱硝成本.针对目前国内燃煤机组脱硝催化剂易失活、更换频率高等问题,通过查阅相关文献对催化剂磨蚀、堵塞、烧结、中毒等四种主要失活现象进行了研究.从四种主要失活现象的微观机理入手进行分析,并结合实际运行经验,总结了不同失活现象产生的原因,提出了在燃煤电厂实际运行中可有效抑制催化剂失活的方法.研究对提高脱硝效率、降低脱硝成本具有一定的指导意义.     

浅谈SCR烟气脱硝技术

选择性催化还原（Selective Catalytic Reduction,SCR）烟气脱硝是利用NH3和NOx在催化剂作用下使NOx还原的技术,于20世纪80年代开始逐渐应用于燃煤锅炉。本文介绍了SCR烟气脱硝技术的主要特点、原理、关键点和运行控制方法。     

柴油机SCR催化器出口NOx转化效率分布特性研究

对柴油机选择性催化还原(SCR)系统的研究,主要集中在催化器出口测量系统的整体氮氧化物(NO_x)转化效率。为了进一步提高系统的效率,在柴油机试验台架上,调整不同的排气工况及尿素喷射参数,研究了SCR催化器出口截面的NO_x转化效率分布特性。结论表明:催化器出口截面的NO_x转化效率分布呈现中心高而边缘低的规律,随着排气流量的增加,NO_x转化效率降低,在排气流量较大时,由于弯管对排气流场的作用,NO_x转化效率的高效区偏向一侧;提高氨氮比可以提高NO_x转化效率,当排气温度为250和350℃、氨氮比为1.0时就可以达到比较高的效率,进一步提高氨氮比NO_x转化效率的增幅不明显;当排气温度为450℃时,提高氨氮比对NO_x转化效率的增加比较有利。     

柴油机Fe-Cu分子筛SCR催化剂的数值模拟

建立催化反应动力学模型预测和比较Fe、Cu分子筛催化剂的NOx还原性能.考虑了NH3的吸附和脱附、NH3氧化、NO氧化及NOx还原反应.结果表明:Cu分子筛催化剂低温(<400℃)时标准选择性催化还原(SCR)反应转化率较高,而Fe分子筛催化剂高温(>400℃)时催化活性较高.考虑到两种分子筛催化剂在不同温度范围内SCR反应活性的差异,将Fe、Cu分子筛催化剂进行分区及分层组合以拓宽组合催化剂的反应活性温窗.在标准SCR反应下,Fe分子筛催化剂(总长度的20%)布置在Cu分子筛催化剂上游为最佳分区组合;Fe分子筛催化剂(总涂层厚度的25%)涂覆在Cu分子筛催化剂上层为最佳分层组合,最佳分区组合布置在整个温度范围内能实现更高的NOx转化率.然而根据对Cu分子筛催化剂和最佳Fe-Cu分区组合催化剂的瞬态响应特性研究,发现Cu分子筛催化剂具有更好的低温瞬态响应特性.通过优化氨氮比,提高了最佳分区组合催化剂的NOx转化率.     

SCR烟气脱硝效率及催化剂活性的影响因素分析

分析了影响选择性催化还原法烟气脱硝性能的主要因素,重点分析了脱硝效率及催化剂活性随反应温度、NH3/NOx摩尔比、入口NOx浓度等参数的变化规律.     

SCR脱硝装置对锅炉内爆影响的数值模拟

建立了包括炉膛、省煤器、SCR脱硝装置、空气预热器、除尘器和引风机等的锅炉全系统三维非稳态数值模型.对烟道内的传热采用换热器模型,换热效率采用NTU方法,用简化的二次函数模拟误操作时引风机的特性曲线.模拟结果和锅炉设计参数吻合较好.分别对有无SCR脱硝装置的系统进行内爆模拟,分析指出内爆是引风机误操作时导致的负压源增大、烟道烟气流量减小引起的减压阻力减小、进风口压力补充的消失、炉膛本身烟气生成量的突减等因素共同作用的结果.引风机的作用只占内爆成因的一部分,SCR脱硝装置引起的内爆强度增大值仅为1 kPa左右,消除了加装SCR脱硝装置可能会大幅度增人内爆强度的疑虑.     

氟掺杂VOx/TiOy低温选择性催化还原催化剂的制备及其性能

通过溶胶一凝胶法制得氟掺杂氧化钛载体,然后负载活性组分氧化钒,制得了不同氟掺杂量的氧化钒/氧化钛催化剂,并对这些催化剂进行了活性测试和表征.结果表明:氟掺杂能大幅度提高催化剂的低温选择性催化还原(SCR)性能,且氟掺杂量为[F]/[Ti]=1.35×10-2时,催化活性最好;在453 K时,该催化荆对NO的脱除效率为61%,在483 K时,NO的脱除效率为97%;SO2和H2O对氟掺杂催化剂上的低温SCR反应存在协同抑制效应,且该抑制效应是可逆的;催化剂活性得到提高的原因在于,氟掺杂增强了活性组分氧化钒与载体氧化钛之间的相互作用,有利于提高催化剂的氧化还原性能,同时促进了超氧自由基的形成,有利于中间产物NO2和NO3-的生成.