蜂窝式脱硝催化剂再生技术研究进展

煤燃烧会产生大量的氮氧化物(NOx)等大气污染物,随着燃煤污染防治要求越来越严格,脱硝催化剂得到了广泛应用,每年会产生大量的失活脱硝催化剂,催化剂的再生技术开发引起了人们的高度重视.简介了脱硝催化剂的应用情况,分析了蜂窝式脱硝催化剂失活的原因,综述了蜂窝式脱硝催化剂再生技术研究进展,并对今后蜂窝式脱硝催化剂再生技术进行...     

混炼泥料水份对蜂窝式脱硝催化剂产品性能的影响

蜂窝式脱硝催化剂工业制备工艺一般包括配料、混炼、预挤出、挤出成型、干燥、焙烧、切割与组装等工艺,其中混炼工艺尤为关键,而混炼泥料中水份对其性能影响重大。本文主要研究在其他条件不变时,不同水份的混炼泥料对后续各工序以及产品性能的影响。研究表明:随着混炼泥料水份的逐渐增大,成型胚料挤出压力和温度逐渐减低,焙烧结束后催化剂外径收缩率及体积密度逐渐减小,比表面积和非硬化端磨损率逐渐变大,对应催化剂的轴向及径向抗压强度逐渐降低。当泥料水份为29.41%时,催化剂出现严重内裂现象。混炼泥料的水份越大,催化剂的脱硝效率亦逐渐增大;当泥料水份为29.41%时,催化剂脱硝效率可达94.62%。本文为企业在工业生产中从催化剂的机械性能、脱硝效率以及生产成本三者之间寻求平衡来确定混炼泥料水份提供了一种参考。     

蜂窝式脱硝催化剂中五氧化二钒的测定

采用磷钨钒酸分光光度法对蜂窝式SCR脱硝催化剂中五氧化二钒进行测定。试样经过氧化钠熔融分解后,热水提取,过滤除去氢氧化物沉淀。溶液用硫酸中和后,加入磷酸和钨酸钠,使钒形成黄色的磷钨钒酸配合物,使用紫外分光光度计进行测定,测定波长为420 nm。校准曲线方程为y=0.000 6x-0.000 5,线性相关系数为0.999 9,相对标准偏差为1.10%,平均回收率为99.3%。结果表明该方法简便可行,灵敏度较高,结果准确稳定,适用于蜂窝式脱硝催化剂中五氧化二钒的测定。     

高抗硫性的铜钒钛低温SCR脱硝催化剂的制备表征及催化活性

采用浸渍法制备了Cu-V/TiO2系列催化剂,考察了催化剂的低温脱硝活性,并通过N2低温吸附-脱附、X射线衍射、红外光谱、热重、NH3程序升温脱附等手段对催化剂进行了表征。结果显示,当Cu/V摩尔比为1:4,反应温度为180℃时,催化剂对NOx的转化率可达90%以上,当烟气中含有0.01%(体积比)SO2时,催化剂Cu1-V4/TiO2的活性能够保持在90%左右。铜离子的加入使得VOx在载体TiO2表面分散更均匀。催化剂Cu1-V4/TiO2具有最高的比表面积,且其表面弱酸量增加,有利于催化活性的提高;抗硫测试后,Cu1-V4/TiO2催化剂表面仅有少量的硫酸铵盐及硫酸铜的形成与沉积,催化剂表现出强抗硫性。     

钙中毒钒钛系脱硝催化剂的再生

钙中毒是钒钛系脱硝催化剂失活的重要原因之一。介绍脱硝催化剂的钙中毒机理,列举近年来钙中毒脱硝催化剂的主要再生技术,对比不同再生方法优缺点,对脱硝催化剂的再生研究前景进行展望。     

低温SCR脱硝催化剂研究进展

氮氧化物NOx(NO, NO2和N2O)是全球大气污染的主要污染物之一,引起光化学烟雾、酸雨、臭氧层破坏等环境问题,严重影响人们的生存环境和生活质量,引起了世界各国的广泛关注。针对固定源和移动源燃烧排放,各国制定了日益严格的排放标准。目前主要的脱硝技术分为选择性催化还原(SCR)、选择性非催化还原(SNCR)、氧化脱硝和活性炭吸附脱硝等。SNCR的应用有较高的条件,影响其成功运行的主要因素有温度、氨氮比、氨气在烟气中的分布和停留时间等,故SNCR的工业应用存在一定的局限性。SCR脱硝技术比其它脱硝技术应用更广泛,其中脱硝多安排于除尘脱硫后,此时温度多处于100?250℃之间。为提高SCR脱硝性能,低温SCR脱除NOx是目前研究最热门的烟气脱硝技术。本工作综述了近年来低温SCR脱硝催化剂的研究进展,介绍了锰基催化剂、钒基催化剂及碳基催化剂的发展现状,对单组分Mn基催化剂、负载型Mn基催化剂和复合型Mn基催化剂进行了综述,从V基催化剂的制备对脱销的影响和脱硝机理进行了表述,综述了过渡金属掺杂对C基催化剂的影响,阐述了烟气中H2O和SO2对催化反应的影响及低温SCR反应的脱硝机理,对低温SCR催化剂进行了总结并对其未来发展进行了展望。     

基于钒钛基SCR法废脱硝催化剂的回收利用

随着"十二五"期间国家对氮氧化物排放控制要求的进一步提高,选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝技术被广泛应用于燃煤电厂的烟气脱硝。本文介绍了我国目前燃煤电厂烟气脱硝催化剂的成分、失效机理及再生情况,分析了SCR法废脱硝催化剂处理的几种方式及存在的问题,提出了基于钒钛基SCR法废脱硝催化剂的资源化利用途径,实现工业固废的无害化、资源化综合利用,从而促进催化剂行业的健康可持续发展。     

基于钒钛基SCR法废脱硝催化剂的回收利用

随着“十二五”期间国家对氮氧化物排放控制要求的进一步提高,选择性催化还原法（ SCR）烟气脱硝技术被广泛应用于燃煤电厂的烟气脱硝。本文介绍了我国目前燃煤电厂烟气脱硝催化剂的成分、失效机理及再生情况,分析了SCR法废脱硝催化剂处理的几种方式及存在的问题,提出了基于钒钛基SCR法废脱硝催化剂的资源化利用途径,实现工业固废的无害化、资源化综合利用,从而促进催化剂行业的健康可持续发展。     

钇掺杂三氧化二铁催化剂的脱硝性能研究

为提升三氧化二铁(Fe₂O₃)催化剂的脱硝性能,扩展催化剂的活性温度窗口,采用共沉淀法引入助剂钇(Y)元素对Fe₂O₃催化剂进行改性。通过X射线衍射(XRD)、氮气等温吸-脱附(N₂-BET)、X射线光电子能谱(XPS)、氨气程序升温脱附(NH₃-TPD)、氢气程序升温还原(H₂-TPR)等表征方法对样品进行了表征分析。XRD和N₂-BET结果表明,Y的掺杂使催化剂结构发生变化,比表面积增加、孔径减小。XPS和NH₃-TPD结果证明,Y掺杂Fe₂O₃具有更多的表面吸附氧(O_Ⅰ)、Fe²⁺以及更多的酸量。H₂-TPR结果表明,Y的掺杂使催化剂的氧化还原能力略有下降。测试了不同含量Y掺杂的Fe₂O₃催化剂在150～400℃的脱硝性能,其中Fe<...     

改性炭基催化剂低温烟气选择性还原脱硝性能研究

采用活性炭为载体,通过浸渍沉淀法制备低温脱硝催化剂(LSCR),对烟气进行了低温选择性催化还原脱硝实验研究。采用氧化和金属离子交换的方法,对活性炭进行表面结构改性,改善活性炭的干燥性能和干燥速率,同时也大大提高了活性金属氧化物的分散性和负载量;在浸渍沉淀过程中添加活化剂H-1,有利于金属氧化物的均匀分布和沉淀,并焙烧产生气孔和改性活性炭有利于吸附NH3和增大活性金属氧化物表面积,提高了NO脱除效率;改性后的活性炭浸渍沉淀金属氧化物,制备出了三种不同规格炭基材料的LSCR催化剂(C1,C2,C3);在不同空速条件下,对烟气进行脱硝测试,实验中操作温度范围在90-110℃之间,空速在7500-25000h-1之间,实验结果表明C1和C2具有较好的脱除效率,空速对活性炭的脱除效率影响较大。实验中空速为15000h-1,反应温度为100℃时,氮氧化物的转化率稳定为86%,所制备的催化剂具有良好的抗低浓度SO2的性能;实验中还发现,氨气通入的先后顺序对脱硝速率有很大的影响,先通入氨气有利于氨气占领吸附位,脱硝反应速率快。     

Ti/Sn掺杂CeMn基催化剂的低温脱硝活性及抗水性能

采用共沉淀法制备了Ti/Sn掺杂的CeMn基复合金属氧化物催化剂,研究了Ti/Sn改性对CeMnO_x催化剂的脱硝性能和抗水性能的影响,并通过物化性能表征对催化剂的微观结构、吸附氨状态、氧化还原能力以及表面元素价态进行了分析。结果表明,Ti和Sn元素的引入均可以提升CeMnO_x催化剂低温NO_x转化活性和抗水性能,并且Ti的提升效果更加显著,在150～250℃,CeMnTiO_x脱硝效率接近100%,在200℃、10vol%H₂O条件下,脱硝效率维持在95%以上。H₂程序升温还原、NH₃程序升温脱附及X射线光电子能谱等检测结果表明催化剂表面Ce-O-Ti和Mn-O-Ti结构的形成提升了催化剂的氧化还原性能,增多了催化剂表面弱酸位、中强酸位数量,同时形成了更多的氧空位,从而使催化剂获得了良好的低温NO_x转化活性。     

废钒钛系脱硝催化剂碱法回收研究进展

废钒钛系脱硝催化剂属于HW50危险废物,富含V、W/Mo和Ti战略金属资源,具有污染性和资源性的双重特性,对其进行回收具有重要的经济价值和环境效益。碱法回收是当前的主流回收工艺。本文主要总结了废钒钛系脱硝催化剂碱浸法和碱焙烧法回收的研究进展,重点分析了采用NaOH、NH₄OH、(NH₄)₂CO₃等碱性溶液浸出以及采用NaOH、Na₂CO₃、CaO等碱性化合物焙烧提取工艺参数及对其中有价金属元素的回收效果。针对当前碱法工艺存在的碱耗量大、能耗高、废液产生量大、污染严重等相应问题,提出了进一步关注点应集中于阐明多种碱性物质之间的协同作用,通过混合碱的耦合反应提升回收效果。本文对降低废钒钛系脱硝催化剂回收能耗,提升碱性化合物利用率和回收产品质量具有良好的指导意义。     

某水泥厂蜂窝式脱硝催化剂性能检测与分析

以某水泥厂已运行4 000 h的蜂窝式脱硝催化剂为检测对象,对其几何外观、理化特性和催化性能进行研究和分析。结果表明,催化剂样品孔道结构出现堵塞,抗压强度合格但磨损率偏高。主要活性组分含量下降,催化剂存在严重的碱金属和重金属中毒,导致催化剂表面的活性位减少和化学失活。催化剂当前脱硝效率和氨逃逸指标偏低,催化性能低于设计阈值。建议及时进行换装或再生管理,以保障机组安全稳定运行。     

Mn-Ce催化剂低温脱硝性能的研究

采用浸渍法和共沉淀法制备了Mn-Ce/TiO2-SnO2、MnCeTiOx及MnCeSnTiOx催化剂.考察了催化剂在80～180℃之间的脱硝性能以及在180℃下通入150 ppm SO2300 min后催化剂的抗硫性能.通过XRD、BET、NH3-TPD等方法对催化剂的理化性质进行了表征.结果表明,浸渍法制备的Mn-Ce/TiO2-SnO2催化剂表现出了最佳的低温脱硝性能,在100℃时,可达90％以上,但其抗硫性能最差,在180℃下通入150 ppm SO2300 min后,脱硝效率由最初的约100％,下降为40％.在掺杂Sn之后,共沉淀法制备的MnCeTiOx催化剂的低温活性及抗硫性能均有得到了有效提高.MnCeSnTiOx催化剂表现出了最佳的抗硫性能,在180℃下通入150 ppm SO2300 min后,脱硝效率由最初的约100％,下降为65％.     

燃煤电厂脱硝反应用低温SCR催化剂的制备及性能评价

以泡沫金属镍、九水合硝酸铁和硝酸锰为主要原料,采用浸渍法制备了1种适合燃煤电厂脱硝反应用低温SCR催化剂,对其制备工艺参数进行了优化,并对其脱硝性能进行了评价。结果表明,最佳制备工艺参数如下：Fe负载量为8%、Mn负载量为4%、煅烧温度为500℃;当n(NH₃)∶n(NO)为1.0∶1、O₂含量为5%、空速为30 000 h^-1时,低温SCR催化剂Fe₈Mn₄/Ni对模拟烟气的脱硝效率较高,当温度为160℃时,脱硝效率达到85%以上,能够满足低温条件下的使用需求。     

低温SCR烟气脱硝催化剂的研究进展

介绍了SCR反应的原理,重点综述了贵金属催化剂、金属氧化物催化剂、分子筛催化剂、碳基催化剂等低温脱硝催化剂的研究进展。同时,对催化剂应用中存在的主要问题进行了总结,并对SCR催化剂的研究方向进行了展望。     

低温烟气脱硝催化剂制备工艺及性能探究

为了满足低温脱硝催化剂工业化的需求,对以相同组成的氧化物粉末、工业偏钛酸、水热偏钛酸为前驱体制备的脱硝催化剂的催化性能进行了考察,并利用X射线衍射、N2吸附-脱附、热重分析、机械强度等手段对催化剂的表面结构及性质进行表征分析。结果表明,随焙烧温度升高,各催化剂的活性先升高后降低,催化剂以水热偏钛酸为原料制备的催化剂(催化剂C)更适宜于工业应用,其拥有较好的低温活性、抗压强度及成型率;经过550℃焙烧10 h后催化剂的纵向抗压强度为1.06MPa,在250℃时NO转化率为97.79%。此外,对该催化剂进行脱硝活性评价及宏观动力学分析并考察了1～3 m/s气速下催化剂活性在不同烟气温度下的脱硝性能,结果表明,随气速增加催化剂的脱硝性能逐渐降低;根据Eley-Rideal机理,建立动力学方程,推算出该催化剂的反应速率常数k,并根据Arrhenius公式求得催化剂C的SCR脱硝反应活化能为32.15 kJ/mol,指前因子A为15.37×10³L/(g·min),为实际工业烟气SCR脱硝系统设计提供参考。     

不同蜂窝孔径Mn-Ce/Al2O3催化剂低温脱硝性能

低温脱硝装置可以布置在除尘、脱硫后,防止飞灰和SO2导致催化剂失活.蜂窝状催化剂由于较大的几何比表面积是整体式催化剂的首选形状,蜂窝孔径对其几何比表面积影响较大.制备了四种不同孔径的蜂窝低温脱硝催化剂,在自主搭建的中试平台上测试了性能.结果表明:虽然1 mm孔径的催化剂具有最大的几何比表面积,但并未体现更好的效率,100℃时,1 mm孔径催化剂效率接近60％,而5 mm孔径催化剂效率超过75％,孔径较大的催化剂表现出更好的效率,只有在较大的空速下(>8000 h-1)小孔径催化剂体现更好的效率.BET、SEM和EDS表征发现大孔径催化剂涂覆效果好,活性物质在载体表面分布均匀,且比表面积更大,因此体现出更好的效率;另一方面,过小的孔径导致烟气分布均匀度受到影响.因此在低温脱硝催化剂的工业应用中需要综合考虑各方面因素来选择蜂窝孔径.     

Fe-Mn/(活性炭-钛)低温脱硝催化剂的研究

活性炭(AC)作载体具有表面积大、孔隙发达的优点,但是抗烧失性差,易发生自燃。本研究采用TiO₂改性活性炭,充分利用活性炭和TiO₂及活性组分的协同作用,提高Fe-Mn/活性炭催化剂的脱硝活性和抗硫性。对钛前驱体、钛加入方式、钛加入量和活性炭预处理的烧结温度进行了考察,得出采用钛酸丁酯为钛前驱体、混合水解法、TiO₂/AC=10%(wt.)、活性炭预处理温度为800℃时,制备出的Fe-Mn/(活性炭-钛)催化剂具有最高活性,在180℃时脱硝效率就能达到80%,200℃能达到90%以上,并且有SO₂通入6 h后,脱硝效率不低于85%。     

低温SCR脱硝技术分析

介绍了几种主要的低温SCR脱硝催化剂类型及其各自优缺点,包括:贵金属催化剂,分子筛催化剂,金属氧化物催化剂、碳基材料催化剂以及其他新型催化剂。简述了国内外的相关应用情况,并提出了该领域下一步的研究方向。