SCR脱硝催化剂再生工艺浅析
SCR脱硝催化剂再生技术的发展及作用分析
SCR脱硝催化剂再生技术的发展及作用分析摘要：随着我国城市化建设进程的持续推进，各地区汽车数量的增长速度及火电厂等行业的发展速度也越来越快，这也导致氮氧化物（NO x）的污染问题日益严重。
而SCR脱销催化剂是现阶段控制NO x排放最成熟、最有效的方式之一，能够使NO x 脱除率达到90%以上。
但随着SCR脱销催化剂使用时间增长，其脱除率也逐渐降低，主要原因是催化剂的活性下降了，为改善这一情况，SCR脱硝催化剂再生技术应运而生。
基于此，本文将围绕SCR脱硝催化剂再生技术的发展及作用展开详细分析与探究，以供相关研究人员参考。
关键词：SCR脱硝催化剂；再生技术；发展；作用1.SCR脱硝催化剂再生技术的基本概述1.1SCR脱硝催化剂再生技术SCR脱硝催化剂是一种通过催化反应去除烟气中二氧化氮（NOx）的技术，其中SCR（Selective Catalytic Reduction）即选择性催化还原，它是一种利用催化剂将氨或尿素洒入烟气中，与NOx发生氧化还原反应，从而将其转化为氮气和水蒸气的技术。
而SCR脱硝催化剂再生技术是指使用特定的物料和设备对脱硝催化剂进行再生，以恢复催化活性，从而达到减少脱硝催化剂替换次数，降低运行成本的目的。
它具有催化剂利用率高、操作方便、减少运行成本等优势特征，其缺点则是再生时间相对较长、安全问题需要特殊关注等。
1.2SCR脱硝催化剂再生技术的发展现状目前，SCR脱硝催化剂再生技术在国内外的应用越来越广泛，且不断向着更高效、更可持续的方向发展。
国外的一些发达国家对SCR催化剂再生技术的应用比较成熟，尤其是在酸碱液处理再生、热处理还原爱生等方面具有十分突出的研究成果，且将该技术广泛应用于石化、冶金、火力发电等领域。
我国目前已经形成了一套完整的SCR脱硝技术方案，SCR催化剂成为市场上的热门产品之一，同时国内许多科研机构、企业也在加强对该技术的研究和应用。
比如国内某些有实力的企业已研制出一种新型的SCR催化剂再生技术，该技术采用现场化学浸泡再生法，使催化剂再生效果显著，且寿命稳定。
脱硝催化剂的失活机理及其再生技术
脱硝催化剂的失活机理及其再生技术崔恒祥摘㊀要：当前废弃脱硝催化剂的合理处置成为亟待解决的问题㊂如何利用废弃脱硝催化剂中有价金属成为研究的主要方向之一，但是当前一些处理工艺基本处于实验室阶段，处理成本高及回收金属初度不足成为研究者面临的主要问题㊂降低废弃脱硝催化剂中有毒金属元素含量，将其作为普通固废处理同样是废弃脱硝催化剂无害化处理发展方向之一㊂鉴于此，文章主要分析脱硝催化剂的失活机理及其再生技术㊂关键词：脱硝催化剂；失活；再生技术一㊁引言ＮＯｘ作为复合型大气污染的主要一次性污染物，是造成光化学烟雾㊁酸雨㊁臭氧层破坏等环境问题的主要原因之一，同时，严重危害人体健康㊂选择性催化还原（ＳＣＲ）技术因其ＮＯｘ去除率高㊁二次污染小等优点而成为国内外广泛应用的脱硝技术㊂随着我国绝大多数燃煤电厂的脱硝改造完成，ＳＣＲ脱硝技术正逐步向钢铁㊁水泥㊁玻璃等非电行业覆盖，其中烧结机作为钢铁行业ＮＯｘ的最大排放源受到广泛关注㊂二㊁ＳＣＲ脱硝催化剂的组成及其作用ＳＣＲ脱硝催化剂最早是由Ｐｔ，Ｒｈ，Ｐｄ等贵金属作为活性物质组成，其活性温度较低且有效的温度区间较窄，通常小于３００ħ㊂这类贵金属催化剂不仅成本高昂，而且易发生硫中毒，因此限制了它的使用范围㊂之后金属氧化物基催化剂以其优异的性能和更低的价格被作为新一代的ＳＣＲ脱硝催化剂，主要以Ｖ２Ｏ５，ＷＯ３，Ｆｅ２Ｏ３，ＮｉＯ，ＣｕＯ，ＭｏＯ３等金属氧化物作为活性组分㊂目前在燃煤电厂尾气脱硝工序中常用采用锐钛矿型ＴｉＯ２为载体的钒类催化剂，其主要成分占比如表１所示㊂表１㊀Ｖ２Ｏ５／ＴｉＯ２系催化剂中各活性组分含量活性组分ＴｉＯ２Ｖ２Ｏ５ＷＯ３／ＭｏＯ３ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３其他质量百分数／ｗｔ％８０％ ８５％１％５％１０％＜３％三㊁脱硝催化剂的失活及原因分析（一）堵塞失活在ＳＣＲ系统运行的过程中，受运行条件的影响，会出现催化剂表面堵塞的情况，从而降低了系统的效率㊂引起催化剂表面堵塞的原因一般分以下两种：（１）煤燃烧产生了大量的飞灰，会引起催化剂空隙堵塞；（２）烟气中存在ＳＯ２，所有未反应的ＮＨ３都将可能与ＳＯ２反应生成ＮＨ４ＨＳＯ４和（ＮＨ４）２ＳＯ４㊂生成的硫酸盐为亚微米级的微粒，易于附着在催化转化器内或者下游的空气预热器以及引风机内㊂飞灰在催化剂表面的沉积速度较慢，通过周期性地声波吹灰或蒸汽吹灰可将飞灰及时除去，近些年的解决方法主要是对设备管理与运行方面的改良㊂针对ＳＯ２造成的堵塞失活的研究较多，对于负载在表面催化剂的硫酸盐，会引起催化剂空隙消失，比表面积大幅降低，Ｖ价态变化，覆盖活性位点，并有其他的杂质沉积在催化剂表面㊂这类失活在以上三类催化剂中都比较常见，而且往往与反应温度有关，故在今后的研究中，可以根据反应温度对ＳＯ２的影响来探求新的催化剂再生技术㊂（二）中毒失活ＳＣＲ脱硝催化剂中毒一般是反应原料中含有的微量杂质使催化剂的活性㊁选择性明显下降或丧失㊂中毒失活主要发生在分子筛催化剂和金属氧化物催化剂中㊂Ｐ㊁Ｚｎ中毒失活一般易发生于分子筛催化剂中㊂Ｉ．Ｌｅｚｃａｎｏ－Ｇｏｎｚａｌｅｚ等研究了Ｐ㊁Ｃａ㊁Ｚｎ㊁Ｐｔ对分子筛型催化剂Ｃｕ－ＳＳＺ－１３化学失活的影响㊂结果表明，Ｐ中毒的影响至关重要，完全抑制了催化活性（即位点阻挡㊁分子筛骨架破裂㊁ＣｕＯ形成和减少孤立Ｃｕ２＋数量）㊂Ｃａ㊁Ｚｎ引入带来不显著下降的活性影响，主要是孔阻塞㊂另外，Ｚｎ使催化剂失活的主要原因是Ｚｎ导致Ｃｕ２＋形成量下降㊂Ｐｔ强烈影响催化剂的选择性而使之失活，根本上是由于Ｐｔ物质的高氧化性，高度促成Ｎ２Ｏ和ＮＯ２的形成，根据ＮＨ３－ＳＣＲ反应机理可知，脱硝效果随之降低㊂四㊁脱硝催化剂的再生技术（一）水洗再生水洗液中金属元素含量的变化情况见表１㊂由表１可见：随着水洗时间的延长，水洗液中各金属含量均逐渐增加，其中Ｋ含量增加明显，水洗３０ｍｉｎ时达到１３８．８ｍｇ／Ｌ；Ｃａ在３０ｍｉｎ时达到７２．１ｍｇ／Ｌ；水洗使活性物质Ｖ出现一定量的流失，３０ｍｉｎ时水洗液中Ｖ含量达到６５．３μｇ／Ｌ；水洗对Ａｓ的去除效果不明显㊂表１㊀水洗液中金属元素含量的变化情况水洗时间／ｍｉｎρ（Ｋ）／（ｍｇ㊃Ｌ－１）ρ（Ｃａ）／（ｍｇ㊃Ｌ－１）ρ（Ｖ）／（μｇ㊃Ｌ－１）ρ（Ａｓ）／（μｇ㊃Ｌ－１）００．４０．２未检出未检出５３５．５３３．４１３．９４．７７１０４５．２２８．２１９．５４．９７１５８０．１３５．９２６．４７．８０２０１１７．８４９．６４１．３１０．９０２５１２４．２５７．６６０．７１１．７７３０１３８．８７２．１６５．３１２．１３清水再生催化剂的氧化物含量见表２㊂由表２可见，与失活催化剂相比，清水再生催化剂的Ｋ２Ｏ含量明显减少，ＣａＯ和Ａｓ２Ｏ３含量也有一定量下降，说明水洗可将催化剂表面的碱金属和碱土金属成分以及飞灰溶解于水中而去除㊂２６１技术与检测Һ㊀表２㊀清水再生催化剂的氧化物含量ｗ，％试样Ｖ２Ｏ５ＡＳ２Ｏ３Ｋ２ＯＣａＯ失活催化剂０．４６４０．０４３０．０６１１．１１６清水再生催化剂０．４３３０．０４００．０２２０．９８４㊀㊀（二）酸洗再生酸洗液中金属元素含量的变化情况见表３㊂由表３可见：酸洗液中的碱金属和碱土金属质量浓度很低，且变化很小，但Ｖ有明显的溶出，相比水洗３０ｍｉｎ时的６５．３μｇ／Ｌ，酸洗的溶出量达到１９．１ｍｇ／Ｌ；酸洗对Ａｓ的溶出量也大幅提高㊂酸洗再生催化剂的氧化物含量见表４㊂由表４可见：相比于清水再生催化剂，酸洗再生催化剂的Ｋ２Ｏ含量和ＣａＯ含量均有一定程度的减少，Ａｓ２Ｏ３含量明显减少㊂可见水洗主要去除碱金属，酸洗主要去除Ａｓ２Ｏ３，但酸洗同时也造成部分Ｖ流失，需要对催化剂进行活性组分的补充㊂表３㊀酸洗液中金属元素含量的变化情况酸洗时间／ｍｉｎρ（Ｋ）／（ｍｇ㊃Ｌ－１）ρ（Ｃａ）／（ｍｇ㊃Ｌ－１）ρ（Ｖ）／（μｇ㊃Ｌ－１）ρ（Ａｓ）／（μｇ㊃Ｌ－１）３６．０４４．０９７．１２８９５６．０１２．７９８．７３１７１０７．１４４．４５１２．７５３８１５６．９９２．７２１５．４５７６２０７．０３２．８３１７．３６．４０２５７．１１３．１１１８．８６８３３０７．１６３．２５１９．１６９７表４㊀酸洗再生催化剂的氧化物含量ｗ，％试样Ｖ２Ｏ５ＡＳ２Ｏ３Ｋ２ＯＣａＯ清水再生催化剂０．４３３０．０４３０〛０．０２２０．９８４酸洗再生催化剂０．３１２０．０１３０．０１８０．８４２㊀㊀（三）Ｖ再生将酸洗再生催化剂置于质量浓度为２ｇ／Ｌ的偏钒酸铵溶液中，浸渍１ｈ后取出，在烘箱中于１２０ħ下干燥２ｈ，再放入５００ħ马弗炉中焙烧３ｈ，如此重复２次，得到Ｖ再生催化剂㊂再生催化剂的主要物化性质见表５㊂由表５可以看出，Ｖ再生催化剂中的主要活性组分Ｖ２Ｏ５的质量分数为１．０７％，接近新鲜催化剂的水平㊂催化剂失活后，比表面积㊁孔体积和孔径均明显下降，Ｖ再生后，催化剂的主要物化性质达到新鲜催化剂９５％以上的水平㊂表５㊀Ｖ再生催化剂的主要物化性质物化性质再生催化剂新鲜催化剂失活催化剂Ｖ２Ｏ５质量分数／％１．０７１．１３０．４５比表面积／（ｍ２㊃ｇ－１）５８．５６１．０３０．０孔体积／（ｍＬ㊃ｇ－１）０．２２０．２３０．１９孔径／ｎｍ１４．１１４．７１３．２五㊁结语虽然脱硝催化剂再生及无害化处理技术已经发展多年，但是成本仍然居高不下，高昂的废弃脱硝催化剂的处理费用给生产企业发展造成很大影响㊂还需要进一步研发相关关键技术，确保催化剂的成分配方绿色㊁高效㊁结构强度耐腐性优异，合理科学控制优化运行参数及状态，降低脱硝催化剂再生费用，提高有价金属回收纯度，开发废弃脱硝催化剂用途以及实现再生处理的规模化推广应用，将成为未来脱硝领域发展的主要方向㊂参考文献：［１］周惠，黄华存，董文华．ＳＣＲ脱硝催化剂失活及再生技术的研究进展［Ｊ］．无机盐工业，２０１７，４９（５）：９－１３．［２］沈艳梅，魏书洲，崔智勇．造成ＳＣＲ脱硝催化剂失活的关键物质及预防［Ｊ］．中国电力，２０１６，４９（４）：１－５．作者简介：崔恒祥，大唐环境产业集团股份有限公司吕四港项目部㊂（上接第１６１页）㊀㊀（四）影像迭代裁剪数字正射影像的裁剪主要是将图幅接合表中的各图幅作为裁剪要素，利用裁剪（Ｃｌｉｐ）工具分别对正射影像进行裁剪㊂ＡｒｃＧＩＳＭｏｄｅｌＢｕｉｌｄｅｒ模型构建器中提供的要素选择（ＩｔｅｒａｔｅＦｅａｔｕｒｅＳｅｌｅｃｔｉｏｎ）迭代器为影像的批量裁剪提供了捷径㊂要素选择迭代器将图幅结合表作为输入要素，将Ｎａｍｅ字段作为迭代分组字段完成每个图幅的迭代㊂对于裁剪后分幅影像利用迭代器每次迭代获取的Ｖａｌｕｅ值，构建行内变量来命名分幅影像，其名称为％Ｖａｌｕｅ％．ｔｉｆ㊂四㊁批量分幅的实现利用ＡｒｃＧＩＳＰｙｔｈｏｎ及ＭｏｄｅｌＢｕｉｌｄｅｒ进行批量分幅处理，其目的是为了提高正射影像分幅的自动化程度㊁提升工作效率，减少人为干预㊂通过上述批量分幅的过程分析，只需要将创建好的创建图幅接合表脚本工具㊁图幅接合表优化模型以及迭代裁剪模型再次利用ＭｏｄｅｌＢｕｉｌｄｅｒ模型构建器连接起来，设定必要的模型参数即可完成数字正射影像的一键化批量分幅操作㊂五㊁结语文章基于ＡｒｃＧＩＳ平台，利用Ｐｙｔｈｏｎ脚本语言和Ｍｏｄｅｌ⁃ｂｕｉｌｄｅｒ模型构建器开发构建了影像批量分幅模型，实现了数字正射影像的批量化分幅及图幅接合表的自动化生成，减少了大量的重复性劳动，提高了工作效率，保证了影像分幅的准确性，同时，也为更多的自动化㊁流程化以及批量化的处理工作提供参考㊂参考文献：［１］熊明，王春秀等．‘山地城市影像地图集“的影像分幅裁切比较研究［Ｊ］．北京测绘，２０１４（２）：６３－６６．［２］侯辉娇子，林旭芳．基于ＡｒｃＧＩＳ平台的遥感影像快速分幅方法［Ｊ］．测绘通报，２０１４（Ｓ２）：１７９－１８１．作者简介：陈涛，苏州工业园区测绘地理信息有限公司宿迁分公司㊂３６１。
浅谈燃煤电厂锅炉SCR脱硝催化剂失效及再生
浅谈燃煤电厂锅炉SCR脱硝催化剂失效及再生【摘要】介绍了SCR烟气脱硝技术中催化剂失效的主要原因及国内目前再生的主要方式，为重复利用催化剂，减少资源损耗具有一定意义。
【关键词】烟气脱硝；选择性催化还原，氮氧化物，催化剂，再生引言NOX是一种主要的大气污染物质，它与碳氢化合物可以在强光作用下造成光化学污染，形成有害的光化学烟雾，严重危害生态环境。
NOx的排放主要来自煤炭的燃烧，而燃煤锅炉耗煤量超过全国耗煤总量的70%，NOx产生量为全国总量的一半。
而随着2011年版《火力发电厂大气污染物排放标准》的实施，我国所有新建火电机组NOX排放量要求达到100mg/Nm?以下。
而SCR技术是目前燃煤电厂应用最多且NOx排放控制效率最高的一种脱硝技术。
2013年底我国火电装机容量达到8.6亿kW，SCR市场大约为3.5亿kW，安装SCR装置系统中需要使用大量催化剂，一般来讲，1MW机组脱硝需要大约1m3催化剂，以我国SCR催化剂初装容量可达350000m3，由于催化剂属于消耗品，其化学寿命一般为2-3年，每年催化剂换装容量为100000m3，现在从国外进口的催化剂价格为50000元/ m3，每年催化剂的消费为50亿元，到“十二五”末，由于老电厂的脱硝工程改建，催化剂的消费将更大。
不仅国内，昂贵的催化剂更换费用也是国外SCR系统面临的一项重大问题，因此，催化剂再生技术应运而生，再生费用仅为更新费用的60%左右，大大节省了SCR系统的运行成本，而且还省去了处理失效催化剂的工作，消除了环境污染的隐患。
1 催化剂失效的主要原因在SCR系统运行过程中，催化剂的安装并不是一劳永逸的，由于烟气中各种物理化学条件的影响，催化剂的活性会逐渐降低，甚至失活。
引起催化剂失活的原因有烧结、堵塞，中毒和磨蚀等，其中堵塞和中毒是引起失活的主要原因。
堵塞失活主要是由于烟气中的细小颗粒物聚集在催化剂的表面和小孔内，阻碍了反应物分子到达催化剂表面造成的，最常见的堵塞物为铵盐和硫酸钙，将反应器温度维持在铵盐沉积温度之上，可有效减轻铵盐堵塞，因而在高飞灰情况下，硫酸钙引起的堵塞是使催化剂失活的主要原因，为了减轻硫酸钙的堵塞，还必须进行周期性的吹灰；在低飞灰情况下，催化剂活性降低的主要原因是中毒，其中又以碱金属（K、Na）、砷、和磷等是引起的中毒为主，对于燃烧生物质的锅炉来说，碱金属中毒现象比较严重，而砷中毒在液态排渣锅炉中较常见。
含钡SCR脱硝催化剂运行后的再生研究
含钡SCR脱硝催化剂运行后的再生研究含钡SCR脱硝催化剂是一种通过催化反应将氮氧化物转化成无害物质的催化剂。
它被广泛应用于锅炉、发电厂等各种工业生产领域。
SCR脱硝催化剂的运行过程中，会产生氨气等物质，这些物质会影响催化剂的性能，使催化剂失去活性。
为了保证SCR脱硝催化剂的有效运行，需要对其进行再生研究。
钡基SCR催化剂是一种常见的SCR脱硝催化剂，它的组成成分包括钡、钛、铈、钼等元素。
这种催化剂的再生研究主要包括两个方面：物理再生和化学再生。
物理再生是指通过加热或清洗的方式将催化剂表面的污染物清除，以恢复催化剂的活性。
物理再生的优点是可以减少催化剂的成本，并且可以使催化剂继续使用。
但是，物理再生的效果并不稳定，只能在一定程度上提高催化剂的活性，同时也会造成催化剂的磨损。
化学再生是指通过添加化学试剂的方式来清除催化剂表面的污染物。
化学再生的优点是可以通过选择不同的化学试剂来达到更好的再生效果，并且可以维持催化剂的活性。
但是，由于化学再生会对催化剂的结构和性能产生一定的影响，因此在使用过程中需要谨慎操作。
在进行SCR催化剂的再生时，需要注意以下几个方面。
首先，需要选择合适的再生方法。
物理再生可以适用于一些表面污染物较轻的催化剂，而化学再生则适用于表面污染较严重的催化剂。
其次，需要加强催化剂的监测。
在使用过程中，需要对催化剂进行定期检查，以及时发现并处理问题。
最后，需要加强催化剂的维护。
在长期使用催化剂的过程中，需要对催化剂进行适当的维护，以保证其长期稳定运行。
综上所述，含钡SCR脱硝催化剂的再生研究是一个重要的领域，它对于保证SCR催化剂的高效运行和延长催化剂寿命具有重要意义。
在未来，我们将继续研究催化剂再生技术，以应对越来越复杂的工业环境。
浅谈SCR催化剂再生技术在烟气净化脱硝系统中的工艺研究
《装备维修技术》2021年第12期—9—浅谈SCR 催化剂再生技术在烟气净化脱硝系统中的工艺研究高 航（上海泰欣环境工程有限公司，上海 200125）引言我国长时间以来都是以煤炭为主的能源格局，而国内80%的煤炭直接燃烧会排放出SO 2、NOx、Hg 等多种烟气污染物，氮氧化合物NOx 对人体健康及生存环境有严重的危害，其主要来自于火力发电、工业窑炉、汽车尾气等，为了可使燃烧过程中的NOx 得到有效控制，可采用选择性催化还原（SCR）技术对烟气进行催化脱硝，该技术是当前较为成熟的NOx 控制技术，可达到NOx90%以上的脱除率，其主要是通过一定温度和催化剂作用下，以氨作为还原剂，将NOx 有选择性的进行氮气和水的还原。
脱硝催化剂为SCR 系统中最为核心的部分。
自2011年我国收紧燃煤电厂氮氧化物排放标准以来，脱硝技术大规模应用，但随着SCR 脱硝催化剂使用时间的增长，催化剂会逐渐失活，脱硝性能也会逐步下降，无法长时间满足SCR 脱硝要求。
如不更换，会使催化剂逐步失效而作废。
其次，SCR 催化剂一旦达到使用寿命，因其本身组成而被定义为危险固废，而此前企业的处理方法大多为填埋或无害化处理等，但对环境仍有一定的破坏，对资源也是浪费。
再次，由于新的催化剂价格较高，而对废旧催化剂进行处理也需要付出较高成本。
因此，研究SCR 催化剂再生技术，对得到高效、寿命长的脱硝催化剂，降低企业成本具有重要价值。
1研究对象本文以某燃煤电厂的失活SCR 烟气脱硝催化剂为例，在分析再生机理的前提下，根据国内实际情况，提出适用性较强的催化剂再生技术。
为进一步验证该技术的可靠性，选择某电厂废烟气脱硝催化剂为样品，通过两套再生设计方案对比进行分析研究。
检测结果表明，采用所研发的方案进行再生，再生时能有较好的流场覆盖，再生效果好，脱硝活性恢复率高，且性能基本接近新鲜催化剂水平。
再生系统可以恢复催化剂因硫酸铵或硫酸氢铵导致的催化剂性能下降，但若因重金属、粉尘堵塞导致的催化剂性能下降，则无法恢复其性能。
火电厂SCR脱硝催化剂失效原因分析及再生技术研究
火电厂SCR脱硝催化剂失效原因分析及再生技术研究火电厂SCR脱硝催化剂失效原因分析及再生技术研究近年来，火电厂作为我国主要能源企业，发挥着重要的作用。
然而，火电厂在脱硝过程中，SCR（Selective Catalytic Reduction）脱硝催化剂的失效问题一直困扰着行业。
本文将对火电厂SCR脱硝催化剂的失效原因进行分析，并探讨相应的再生技术。
一、SCR脱硝催化剂失效原因分析1. 温度变化火电厂SCR脱硝催化剂在长期高温与低温交替作用下容易发生热损伤。
高温会导致催化剂表面积演变，活性组分与载体的相互作用力下降，降低催化活性。
2. 风管堵塞火电厂中的颗粒物、SO2、SO3等各种污染物会在管道内积聚，导致SCR脱硝催化剂酸性和碱性组分吸附反应活性丧失。
同时，管道吸附物还会通过机械磨损对催化剂颗粒进行破坏，进一步影响催化剂性能。
3. 硫化物的存在硫化物的存在是SCR脱硝催化剂失效的主要原因之一，它们会对催化剂活性组分和载体产生毒害作用，导致催化剂的活性大幅下降。
4. 水蒸汽和水的存在火电厂中水蒸汽和水的存在会引起催化剂的毒化和水蒸汽腐蚀，使得催化剂表面活性组分逐渐被腐蚀、瓦解，降低催化活性。
二、SCR脱硝催化剂再生技术研究1. 温度控制技术通过合理的温度控制，可以减缓SCR脱硝催化剂的热损伤速度。
采用降低燃烧温度、增加燃烧稳定性等措施，减少SCR催化剂的温度波动，从而提高催化剂使用寿命。
2. 清洗技术定期进行SCR脱硝催化剂的清洗，可以有效去除堵塞在催化剂表面的颗粒物和污染物，恢复催化剂活性。
此外，利用超声波清洗技术等高效能的清洗方法，可以达到更好的清洁效果。
3. 添加再生剂技术将一定比例的再生剂注入到SCR脱硝催化剂中，可以有效降低催化剂受到的硫化物和水的损害。
再生剂能够吸附金属硫化物和水，避免对催化剂的侵蚀和损坏。
4. 表面修复技术采用表面修复技术对SCR脱硝催化剂进行修复，目的是恢复催化剂活性及表面结构，提高催化剂的再生利用率。
失效SCR脱硝催化剂再生技术
失效SCR脱硝催化剂再生技术摘要：很多原因都可使催化剂失去活性，例如，活性部位的烧结、催化剂中毒、活性部位的减损、催化剂的微孔堵塞或催化剂内部流道堵塞等很多原因都可使催化剂失去活性，例如，活性部位的烧结、催化剂中毒、活性部位的减损、催化剂的微孔堵塞或催化剂内部流道堵塞等。
（1）催化剂中毒催化剂中毒现象的发生主要是由于原烟气中或多或少的有害化学成分作用于催化剂活性成分造成的，砷、碱金属（主要是K、Na）是引起的催化剂中毒主要成分。
砷中毒是由于高温烟气中的气态As2O5所引起的。
气态As2O5扩散进入催化剂空隙内，并同时吸附在催化剂的活性位及非活性位上，并与催化剂表面发生反应，阻碍催化反应进行。
K和Na碱金属离子主要是由生物质燃料的燃烧产生，碱金属能够直接和催化剂的活性位发生反应使其钝化，在水溶状态下，碱金属有很高的流动性，能够进入催化剂材料的内部，对催化剂产生持久的毒害作用。
（2）催化剂微孔堵塞催化剂微孔堵塞主要是由于铵盐及飞灰的小颗粒沉积在催化剂微孔中，阻碍NOx、NH3、O2到达催化剂活性表面，从而引起催化剂钝化。
（3）高温引起的烧结、活性组分挥发长时间暴露于450℃以上的高温环境中可引起催化剂活性位置（表面）烧结，导致催化剂颗粒增大，比表面积减小，一部分活性组分挥发损失，因而使催化剂活性降低。
失效催化剂再生技术主要有水洗再生、热再生、热还原再生、酸液处理和SO2酸化热再生等。
一些化学混合物会沉积到催化剂的活性表面上，但当接触水时，这些物质一般会溶于水中。
通过用纯水或去离子水冲洗催化剂，可将中毒或由于化学物质沉积而失去活性的SCR 脱硝催化剂实现再生。
尽管沉积物能速溶于水，催化剂中的活性物质，如钒化合物也会溶于水中，所以也会废弃一部分催化剂，由于冲洗造成催化剂损失了活性物质，就需要在钒化合物溶液中浸泡补充活性，以部分恢复原来的活性物质。
因此，再生意味着除了清洗外，还要对催化剂添加催化活性材料。
SCR脱硝催化剂失活原因分析及再生处理
［ ＇ Ｄ Ｏ Ｉ 编 号 ］１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ２ — ３ ３ ６ ４ ． ２ ０ １ ４ ． ０ ２ ． １ ０ ９ Ｒｅ ａ ｓ ｏ ｎ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｆ ｏ ｒ ｄ ｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｃ ｏ ｍｍｅ ｒ ｃ ｉ ａ ｌ Ｓ ＣＲ ｄ ｅ － ＮＯｘ ｃ ａ ｔ ￣ｙ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ｉ ｔ ｓ
（ １ ． 江西 大唐 国际抚 州发 电有 限责任公 司， 江西 抚 州 ３ ４ ４ ０ ０ ０ ；２ ． 华 电电力科 学研 究院， 浙江 杭州 ３ １ ０ Ｏ ３ Ｏ ） ［ 摘 要］某商业 Ｓ Ｃ Ｒ催化 剂在 运行 了 １ ． ４万 、 ２ ． ５万 、 ３ ． ０万 ｈ后 ， 脱 硝 效 率 均显 著 下 降 ， 且
［ 关 键 词 ］烟 气脱 硝 ； 选择性 催 化还 原 ； 催化剂； 再生； Ｈ２ Ｓ Ｏ ； ＮＨ Ｃ １ ； 活性 ； 比表 面积
［ 中图分 类号 ］Ｘ７ ０ １ 。 １ ［ 文 献标 识码 ］Ａ ［ 文 章 编 号 ］１ ０ ０ ２ — ３ ３ ６ ４ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ２ — ０ １ ０ ９ — ０ ４
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SCR脱硝催化剂再生工艺浅析
摘要：脱硝系统已成为燃煤电厂的重要组成部分，脱硝催化剂占脱硝工程投资比例较高，加大对失效催化剂的再生力度，成为降低燃煤电厂脱硝运行费用的重要突破口。
同时脱硝催化剂再生具有显著的社会效益和环保效益。
本文将结合本公司再生生产简单介绍脱硝催化剂的工厂再生工艺以及如何选择合适的化学清洗液。
关键词：SCR;催化剂;再生;清洗液
引言
催化剂是SCR系统的核心部件，一般催化剂使用3年左右就会出现失活现象。
造成失活的原因主要有催化剂的烧结、砷中毒、钙中毒、碱金属中毒、SO3 中毒以及催化剂空隙积灰堵塞等。
对失活催化剂更换或是再生将直接影响SCR
系统的运行成本[1-3]。
因此，研究SCR催化剂的失活与再生，具有很重要的现实意义。
我国催化剂研究已有好多年，目前比较成熟的有V2O5-WO3/TiO2、
V2O5-MoO3/TiO2 及V2O5-WO3-MoO3/TiO2，它们都是以TiO2为载体，V2O5、WO3、、MoO3、为活性物质负载在其上。
具有较好的活性、高选择性以及强抗中毒性，在商业上已经投入生产。
据统计，2012年新投运火电厂烟气脱硝机组容量约为9000kW，其中，采用SCR工艺的脱硝机组容量占当年投运脱硝机组总容量的98%。
一、失活SCR催化剂的再生技术
在实际应用领域，脱硝催化剂失效后主要采用现场再生及工厂再生两种方式。
由于现场再生易对现场环境和水质造成污染，且现场再生的催化剂的质量和性能较差，所以工厂再生是发展方向。
经过再生后的SCR催化剂，活性和使用寿命等能够达到运行要求，可以实现再利用，达到节省火电厂环保投入和运行成本的目的[4-6]。
SCR催化剂工厂再生工艺首先使用超声水洗清除废旧催化剂表面的溶解性
碱金属物质和堵塞在SCR催化剂孔道中的灰尘颗粒沉积物，超声水洗过程中使用渗透促进剂、表面活性剂等有机高分子清洗剂提高清洗能力，特别是对硫酸盐等污垢的去除，为了进一步提高SCR催化剂的活性，应用超声浸渍法在催化剂表面负载钒、钨、钼等活性组分，以满足提高脱硝催化活性的要求。
SCR催化剂工厂再生工艺流程
1.1 催化剂失活原因诊断
为了使失活催化剂得到有效再生，需首先对失活催化剂样品的组分含量、比表面积、孔隙率、强度、活性等各物理化学性能指标进行分析检测，通过对失活原因研究分析确定造成催化剂失活的具体原因，为接下来催化剂的再生提供支持。
1.2 吹扫及去离子水清洗
在负压状态下采用压缩空气进行吹扫，去除催化剂表面附着的及孔道内的大部分灰尘颗粒。
然后用去离子水冲洗、清洗和溶解沉积在催化剂表面的可溶性物质和部分颗粒。
水洗再生一般作为催化剂再生前的预处理阶段。
水洗再生对催化剂的孔尺寸和孔结构、机械强度影响不大。
通过对某电厂废旧催化剂水洗再生时发现，水洗可以溶剂反应过程中沉积在催化剂表面的飞灰、钾盐以及含硫物质，同时，对活性物质钒和钨的溶剂较弱。
但水洗后的催化剂脱硝活性提高的也不多，分析认为催化剂表面含有的硫份较多，水洗除去了表面大量的硫，抵消了一部分因飞灰、钾的去除催化剂活性的提高。
1.3 化学清洗液清洗及干燥
失效催化剂表面及孔道沉积着金属、盐等有毒物质，而催化剂反应活性与其外表面积和孔道特性有很大程度上的关系，简单的吹扫及水冲洗无法完全去除催化剂孔道中的堵塞物。
去离子水清洗完成之后，将失效催化剂放入混合清洗剂中，在超声、鼓泡的配合方式下催化剂进行清洗若干小时，可以去除催化剂孔道中物理方法无法去除的堵塞物，从而达到提高失效催化剂的孔隙率。
将清洗后的失效催化剂用去离子水冲洗至pH接近7，采用热风干燥。
1.4活性负载
催化剂在运行过程中，会因为高温挥发、水冲洗和机械磨损等原因导致活性组分的流失，另外在再生过程中也会造成活性组分的流失，因此清洗完成后
需采用活性补充液(如偏钒酸铵、仲钨酸铵、仲钼酸铵等)浸泡的方法对催化剂进行活性物质再负载。
再生过程使催化剂的活性恢复到90%以上。
作者：徐辉林敬江厚兵刘江峰(单位：元琛科技)
1.5 干燥及高温煅烧
经活化后的催化剂需要进行干燥和焙烧，催化剂在热风中干燥，干燥完成后的催化剂放入炉窑中进行烧制。
催化剂的焙烧温度与催化剂活性密切相关，焙烧很多过低，不利于催化剂活性相的形成;焙烧温度过高，催化剂又会产生烧结团聚现象，影响活性相在催化剂中的分散性，从而导致催化活性下降。
本公司采用的煅烧温度模拟催化剂生产的温度控制，对催化剂的干燥、升温、煅烧、保温、冷却经过工艺计算曲线控制，实现催化剂的活性成分在催化剂基体的牢固负载。
1.6 再生技术指标
再生完成后，使用SEM、XRD、孔径分析仪等确认再生催化剂状态。
催化剂再生指标有：(1)再生后的催化剂的活性恢复到新鲜催化剂的90%以上;(2)再生后催化剂的SO2/SO3转化率小于1%;(3)再生后催化剂的机械强度寿命应大于5年，同样运行条件下再生催化剂失活速率与原始催化剂一致。
一、再生清洗液选择
化学清洗液是废弃SCR脱硝催化剂再生工艺中不可缺少的关键技术，该技术在国内外现有脱硝催化剂再生生产中被广泛应用。
美国Coalogix公司、Steag公司的脱硝催化剂再生都将化学清洗作为一种主要的核心再生技术[7-8]。
系统研究化学清洗再生技术，对于推动中国失活脱硝催化剂再生技术研究，丰富和优化国内再生技术具有重要意义。
2.1清洗原理
催化剂灰垢清洗使用的清洗剂是由一些有机化合物在无机酸碱的催化作用下，经过缩合、加成等化学反应合成的表面活性剂、渗透剂、再复配一定的络合剂及其它助剂，形成了强渗透性、剥离性、水溶性良好的清洗剂[9-10]。
该清洗剂通过一定的物理渗透，在催化剂孔径灰垢中，
与SO3、Al2O3、CaO化合物等进行化学反应，产生微量的气体;同时，通过表面活性剂的作用，使得固态物质发生膨胀疏松，降低表面张力，使污垢在重力作用下从催化剂细孔中脱落，从而达到对催化剂灰垢清洗、清除的目的。
2.2 清洗配方选择
配方选择的主要依据是垢样成分与垢层分布形态。
采用晶格畸变理论，通过渗透剂的作用带人一部分化学清洗药剂，在化学反应的作用下促使垢层分布状态发生变化，导致其坍塌，并在重力作用下自动脱落。
2.3 清洗工艺条件
清洗温度：常温;清洗时间：根据污垢严重程度确定[(2-4)h];清洗方式：“鼓泡+超声”;压力≦0.1MPa。
2.4 清洗工艺步骤
催化剂清洗工艺主要包括以下几个步骤：去离子水清洗--剥离除垢清洗--去离子水清洗--干燥。
二、结束语
脱硝催化剂再生项目符号国家的环保政策，可为国家节约大量资源，并避免了对环节的二次污染，是国家明确过来发展的项目。
目前从美国的技术来看可以再生两次，最多再生4次，即需报废，再生周期为(4-5)年。
再生成本约为生产制造成本的2/3，再生的利润空间大于生产制造产品的利润空间。
但如果对催化剂的清洗无法彻底实现的话，再生质量也就大打折扣。
通过对脱硝催化剂清洗配方的研究，可以有效的解决再生之前的清洗问题，减少固废排放，为催化剂制造及火力发电厂节约了生产成本。
参考文献：
[1]孙克勤，钟秦.SCR催化剂的碱金属中毒研究[J].中国环保产业，
2007(7):30-32
[2]Raziyeh Khodayari，C U.Ingemar Odenbrand. Regeneration of commercial TiO2-V2O5-WO3 SCR catalysts used in bio fuel plants[J]. Applied Catalysis B:Environmental，2001,30(1/2):87-99.
[3]谭月，杨柳，单云霞，等.SCR催化剂失活机理与再生技术的研究综述[J].电力科技与环保，2014,30(6):16-18.
[4]陈进生，刘海宁，赵金平，等.一种用于烟气脱硝催化剂活性复苏的工艺和装置[P]. CN102101060A，2009
[5]陈杰.一种钒、钨脱硝催化剂再生方法及装置[P].CN102989484A，2013
[6]XIAO Yuring，ZHAO Jianxin，WANG Dezhi，et al.Cleaning regeneration research of used denitration catalyst [J]. Electric Power Technology and Environmental Protection，2013,29(4):44-46.
[7]吴凡.烟气脱硝选择性催化还原法催化剂的清洗-再生[J].清洗世界，2009,25(9):1-4.
[8]WU Fan.Cleaning and regeneration of the catalyst for ive catalysis reducing in the course of smoke desaltpet [J].Cleaning World，2009,25(9):1-4
[9]胡传炘.实用表面前处理手册[M].北京:化学工业出版社，2006.
[10]金谷.表面活性剂化学[M].北京:中国科学技术大学出版社，2008.
作者：徐辉林敬江厚兵刘江峰(单位：元琛科技)。