SCR脱硝催化剂再生浸渍及其NOx氧化控制

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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

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。

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

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。

SCR烟气脱硝催化剂再生过程中的环境问题及处理措施

SCR烟气脱硝催化剂再生过程中的环境问题及处理措施

SCR烟气脱硝催化剂再生过程中的环境问题及处理措施关键词:SCR 脱硝催化剂脱硝催化剂再生工业污染源排放的氮氧化物是燃煤过程产生的,控制措施包括燃烧过程控制和燃烧后NOX治理。

SCR 烟气脱硝催化剂是减少NOX排放行之有效的方法。

我国燃煤火电厂、钢铁行业等企业数量较多,都逐步加装了SCR烟气脱硝装置,未来几年内,我国将产生大量的废旧烟气脱硝催化剂。

目前,国家已将其纳入危险废物进行管理,企业按照有关法律法规依法处理处置废烟气脱硝催化剂,并采取有效措施,防止造成环境污染和资源浪费。

本文就当前SCR烟气脱硝催化剂再生过程中产生的环境问题展开分析,就其再生技术的改进措施进行研究,就如何处理环境问题提出具体措施。

关键词:SCR烟气脱硝催化剂;再生;三废;环境问题;技术改进选择性催化还原(SCR)是目前国内外用于火电厂氮氧化物排放控制的主要技术,作为燃煤电厂脱硝系统的重要组成部分,脱硝催化剂费用占据了脱硝工程总投资近50%的比例,催化剂作为SCR系统核心在使用一段时间后需进行更换,从而加剧了电厂运行成本。

随着脱硝装置的广泛应用,成本的增加在“十三五”新形势下将尤为突出。

另外,废弃的钒钛基SCR催化剂中含有钒等有毒物质,将造成环境污染问题。

研究表明,对可逆性中毒的和脱硝活性降低的烟气脱硝催化剂进行再生工艺处理后,其脱硝活性可恢复至正常水平,再生工程费用仅仅为火电厂更换新的脱硝催化剂工程费用的40%左右,大大降低了燃煤火电厂运行成本。

因此,脱硝催化剂企业通过积极采取有效措施,加大对失活脱硝催化剂的再生力度投入,提高脱硝催化剂在火电厂脱硝装置中的循环综合利用效率,将是降低燃煤火电厂脱硝装置运行投入费用的重要突破口。

从“降低运行费用,提高综合利用效率”角度来看,再生必将成为处理失效催化剂的首选方式。

工厂对失活SCR烟气脱硝催化剂,进行再生处理,不仅有利于环境保护,有利于节约原材料,还实现资源的循环再利用。

随着人们意识的提升,SCR烟气脱硝催化剂再生所产生的环境问题也逐渐受到人们的重视。

失效SCR脱硝催化剂再生技术

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。

脱硝催化剂再生宣传稿件

脱硝催化剂再生宣传稿件

脱硝催化剂再生宣传稿件随着中国环保事业不断推进,各类污染物的治理也越来越受到关注。

其中,氮氧化物的控制尤为重要,因为它们是造成酸雨和臭氧层破坏的主要原因之一。

在氮氧化物的控制技术中,脱硝催化剂是一种非常有效的方法。

脱硝催化剂(SCR)是利用选择性催化还原(SCR)原理,通过将一定的尿素水溶液喷雾进入烟气中,在一定条件下使氨和氮氧化物(NOx)发生催化反应,将有害污染物转化成无毒物质的技术。

SCR技术在汽车尾气、火力发电厂、化工厂等领域得到广泛应用。

然而,脱硝催化剂的使用过程中也面临着一个问题,即SCR催化剂会随着使用时间的增长而失效,从而导致催化效率下降。

此时,需要进行催化剂再生。

通常情况下,SCR催化剂的再生会采用高温脱硝(HTN)的方法。

但是,这种方法需要大量的热能,不仅成本高昂,而且对环境和催化剂也有一定的损害。

近年来,我国科学家通过不断研发和改进,推出了一种新型的SCR催化剂再生技术——微波辅助脱硝(MW-SCR)。

该技术采用微波能量对脱硝催化剂进行再生,使其恢复催化效率。

与传统的HTN方法相比,MW-SCR技术具有以下优点:1. 节约能源,环保高效。

MW-SCR技术在催化剂再生过程中,只需微波能量的加热作用即可达到高温要求,与HTN方法相比,能耗更少,减少了碳排放。

2. 催化效果好。

MW-SCR技术中,微波辅助加热可以使脱硝催化剂更加均匀和彻底地恢复活性,从而提高催化效果。

3. 操作简便,效率高。

MW-SCR技术具有操作简便,无需停机维修,可提高催化剂的使用效率。

4. 适应性广。

MW-SCR技术可适用于各种类型的脱硝催化剂,包括V2O5-WO3/TiO2、C-Fe-TiO2、Mn-Fe/TiO2等。

化工生产SCR脱硝技术工作原理与装置运行优化

化工生产SCR脱硝技术工作原理与装置运行优化

化工生产SCR脱硝技术工作原理与装置运行优化SCR脱硝(Selective Catalytic Reduction,简称SCR)是一种重要的化工技术,用于减少燃煤电厂、钢铁厂等工业领域的氮氧化物(NOx)排放。

在SCR脱硝系统中,工作原理起着关键作用,并且合理进行装置运行优化对于提高脱硝效率、降低能耗至关重要。

一、SCR脱硝工作原理SCR脱硝技术基于选择性催化还原反应,通过将氨气(NH3)或尿素等还原剂注入烟气中,使其与氮氧化物反应生成氮气和水,从而达到脱硝的目的。

具体的工作原理如下:1. 氨逃逸生成区:SCR脱硝装置中,氨逃逸生成区是催化剂前的区域。

在该区域内,通过喷注适量的还原剂和烟气进行混合,使还原剂分解生成氨气,为后续的脱硝反应提供所需还原剂。

2. SCR脱硝反应区:脱硝反应区是SCR脱硝装置的关键部分,也是氮氧化物与还原剂发生催化反应的区域。

在该区域内,将烟气通过特定的催化剂床层,使其中的氨气与氮氧化物发生选择性催化还原反应,生成氮气和水。

催化剂通常采用锰、钒、钨等金属氧化物,能够促进反应的进行,增强脱硝效果。

3. 脱硝催化剂再生区:催化剂在SCR脱硝过程中会受到积灰和毒物沉积的影响,降低催化活性。

因此,需要定期进行催化剂的再生。

在脱硝催化剂再生区,通过空气或蒸汽等加热催化剂,烧除其中的碳和硫等积存物,使催化剂重新获得活性,提高脱硝效率。

二、SCR脱硝装置运行优化为了提高SCR脱硝系统的脱硝效率,降低能耗,对装置的运行进行科学合理的优化是必要的。

以下是一些常见的装置运行优化策略:1. 控制适当的氨逃逸生成量:适量的氨逃逸量可以提高还原剂的利用率,但过量的氨逃逸会造成氨的额外消耗以及氨逃逸的排放问题。

因此,在运行过程中需要根据实际情况,合理控制适当的氨逃逸生成量。

2. 催化剂选择与控制:催化剂的选择和控制对于SCR脱硝装置的运行非常重要。

不同类型的催化剂具有不同的反应特性和稳定性,因此,选择适合的催化剂并对其进行合理的管理与维护,可以提高系统运行效率。

烟气脱硝催化剂再生技术及其应用

烟气脱硝催化剂再生技术及其应用一、前言烟气脱硝是环保领域中的重要技术之一,它可以有效地降低燃煤发电厂等工业生产过程中NOx的排放量。

然而,在脱硝过程中,催化剂会逐渐失活,需要进行再生。

本文将介绍烟气脱硝催化剂再生技术及其应用。

二、烟气脱硝催化剂再生技术1. 催化剂失活原因在烟气脱硝过程中,催化剂会受到许多因素的影响,导致其逐渐失活。

主要原因包括:(1)SO2的存在:SO2会与催化剂表面上的活性组分发生反应,形成不活性物质。

(2)水汽的存在:水汽会抑制NOx与NH3的反应,从而降低催化剂效率。

(3)粉尘颗粒:粉尘颗粒会堵塞催化剂孔道,降低其表面积和活性。

(4)高温:高温会使得催化剂表面上的活性组分被破坏,从而导致其失活。

2. 再生技术为了解决催化剂失活的问题,需要对其进行再生。

目前常用的再生技术主要有以下几种:(1)热氧化法:将失活的催化剂置于高温、氧气环境中进行热氧化处理,使得表面上的不活性物质被氧化分解,从而恢复催化剂活性。

(2)蒸汽再生法:将失活的催化剂置于高温、高湿度环境中进行蒸汽处理,从而使得NOx和SO2等物质被蒸发出去,恢复催化剂活性。

(3)超声波再生法:利用超声波的作用,在水溶液中加入适量的还原剂和表面活性剂,使得催化剂表面上的不活性物质被还原分解,并且通过表面活性剂的作用使得其重新分散在水溶液中。

三、应用案例1. 江苏海门电厂江苏海门电厂是一家大型燃煤发电厂,其NOx排放量一直是环保部门关注的重点。

为了降低NOx排放量,该电厂采用了SCR技术进行脱硝。

然而,由于催化剂失活,SCR系统的效率逐渐下降。

为了解决这一问题,该电厂采用了热氧化法对催化剂进行再生。

经过再生处理后,SCR系统的效率得到了明显提高。

2. 河北唐山钢铁厂河北唐山钢铁厂是一家大型钢铁企业,其烟气中含有大量的SO2和NOx等有害物质。

为了降低烟气排放量,该企业采用了SNCR技术进行脱硝。

然而,在使用过程中,催化剂会逐渐失活,从而影响脱硝效果。

SCR脱硝催化剂再生技术的发展及应用

SCR脱硝催化剂再生技术的发展及应用SCR脱硝催化剂是一种重要的大气污染治理技朧,主要用于减少燃煤电厂和柴油发动机等工业设施排放的氮氧化物(NOx)污染物。

在SCR脱硝过程中,氨气(NH3)作为还原剂与NOx在催化剂的作用下发生反应,生成氮气(N2)和水(H2O),从而实现降低NOx排放的目的。

然而,随着SCR脱硝技术的广泛应用,催化剂表面会逐渐积累吸附物和活性物质,使得催化剂活性逐渐降低,因此需要对催化剂进行再生。

SCR脱硝催化剂再生技术的发展主要包括物理方法、化学方法和生物方法三大类。

物理方法主要是通过高温氧化还原(HTOR)处理,将积碳、硫和钾等物质氧化还原为无害物质,恢复催化剂的活性。

化学方法主要是采用酸洗法或溶剂法,通过将催化剂浸泡在酸溶液或溶剂中,去除积碳和硫等物质,然后再进行还原处理。

生物方法则是利用微生物对催化剂进行降解处理,将积碳和硫等物质降解为无害物质,从而恢复催化剂的活性。

随着SCR脱硝催化剂再生技术的不断发展,其应用范围也在逐渐扩大。

目前,SCR脱硝催化剂再生技术已经广泛应用于燃煤电厂、燃气锅炉、石油化工等工业领域,有效降低了NOx排放量,保护了环境。

在未来,随着环保要求的不断提高,SCR脱硝催化剂再生技术将会进一步完善和推广,成为治理大气污染的重要手段之一值得注意的是,虽然SCR脱硝催化剂再生技术在大气污染治理中具有重要意义,但在实际应用中仍存在一些挑战和问题。

首先,催化剂再生成本较高,需要经济上的支持。

其次,高温氧化还原处理可能导致催化剂结构破坏和活性降低。

同时,催化剂再生处理过程中的废水废气处理也需要考虑,以避免对环境造成二次污染。

为了更好地应对这些挑战和问题,未来可以进一步深入研究SCR脱硝催化剂再生技术,提高再生效率,降低成本,减少再生过程对催化剂性能的影响。

同时,加强催化剂再生技术与环保法规政策的结合,促进技术应用和推广。

通过不断创新和改进,SCR脱硝催化剂再生技术将更好地为大气污染治理做出贡献,保护人类健康和环境安全。

SCR脱硝催化剂再生工艺浅析

SCR脱硝催化剂再生工艺浅析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2中国石化催化剂有限公司长岭分公司湖南岳阳4140123天华化工机械及自动化研究设计院有限公司甘肃兰州730050摘要:随着我国经济社会的快速发展,我国政府及相关部门对环境保护提高自重视度,并加大对其的监管力度,并出台相关政策,全面落实到各项工作环节中。

而SCR脱硝催化剂再生技术,主要是对废烟气脱硝催化剂纳入危险废物的全面管理,要对有害物质统一处理,避免对自然环境、人们身体健康造成不利影响,逐渐降低环境污染程度,提高资源利用率,维护现代化社会的和谐发展,为人们营创良好生活环境。

关键词:SCR脱硝催化剂再生技术;发展;作用在现代化社会的发展中,火电厂是主要的发展领域,需要我国相关部门加大对其的监管力度,考虑到火电厂的发展形式,制定完善的管理方案与措施,确保火电厂各项工作都严格按照相关标准制度要求规范性实施,降低火电厂氮氧化物的排放量,对污染物的统一处理,有效降低环境污染。

目前,在大多数火电厂的发展中,都会采用SCR法烟气脱硝工艺,能够在高温、飞灰等环境下,使失去活性的催化剂及时更换,维护火电厂内部发展环境,确保施工人员自身安全。

一、SCR脱硝催化剂分析目前,大多数的火电厂都会采用脱硝系统,选择高效性催化还原法,使SCR能够在还原剂的影响下,再加上高温因素的影响,使烟气中的氮氧化物发生化学反应。

不同的因素影响,会产生同的反应效果,如果选择三氧化硫为抗氧化、抗毒化的辅助成份,那么在脱硝的过程中,不会产生副产物、对环境的污染,整体操作方便、简单,后期的维护工作便捷。

对此,我国相关部门加大对SCR脱硝催化剂再生技术的研发力度,能够结合各领域对其的应用需求,考虑到具体的影响因素与应用条件,创新多样化的实施方案,并且在实施的过程中,还能够把语气相关的信息数据、有害物质、实施过程等详细记录,为SCR脱硝催化剂再生技术的研发提供有利条件。

目前,我国所研发出的SCR脱硝催化剂再生技术,从其自身的类型上进行分析,主要包括蜂窝式、板式、波纹式。

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中国科技期刊数据库 工业C
2015年41期 111
SCR 脱硝催化剂再生浸渍及其NOx 氧化控制
张 旭
新疆中泰国信节能环保有限公司SCR 车间技术员,新疆 乌鲁木齐 830000
摘要:煤炭是我国一次能源主体,主要用于直接燃烧,其中一半以上的煤炭用于火力发电。

煤燃烧将产生大量的SO 2、NOx (主要包括NO 、NO 2)和粉尘等大气污染物,这些物质给生态环境和人体健康造成极大危害。

其中NO 的毒性远远超过CO ,它能够迅速的与血红蛋白结合进而影响血液的输氧能力;在紫外线的作用下CxHy 能够与NOx 作用形成O 3等物质,由CxHy 、NOx 、O 3形成的光化学烟雾对生命体有着致命的危害;同时由于酸雨能够消耗铁、大理石等,因此每年都要花费大量的人力、财力来修补酸雨对各类建筑物造成的腐蚀。

关键词:SCR 脱硝催化剂;再生浸渍;NOx 氧化控制 中图分类号:TQ426;X701 文献标识码:A 文章编号:1671-5810(2015)41-0111-01
1 引言
SCR 脱硝催化剂再生浸渍技术,其成本占整个SCR 烟气脱硝系统投资成本的40%甚至更多。

本文介绍了SCR 脱硝催化剂再生技术的发展现状,分析了国内SCR 催化剂再生技术的发展前景。

2 SCR 脱硝催化剂
催化剂是 SCR 脱硝工艺的核心,其成分、结构、寿命及相关参数直接影响 SCR 系统的脱硝效率及运行可靠性。

SCR 催化剂最先采用以 Pt 、Rh 、Pd 等贵金属为活性组分,氧化铝等整体式陶瓷做载体。

其特点是有较高的活性且反应温度较低,但缺点是对 NH3有一定的氧化作用,在 SCR
系统中使用会大量消耗还原剂增加系统运行成本[8]。

目前仅用于低温条件下及天然气燃烧后尾气 NOx 的脱除。

后来采用金属氧化物作为活性成分,主要包括 V 2O 5、WO 3、MoO 3、MnOx 、Fe 2O 3、Ce O 3、Cr Ox 等。

V 2O 5具有良好的催化活性和选择性,将 V 2O 5负载于锐钛矿型 TiO 2载体上,在 300~400℃温度区间内,具有很高的脱硝效率和较好的抗 SO 2中毒性能,目前被广泛使用于火电厂的 SCR 脱硝系统。

3 SCR 脱硝技术基本原理
SCR 烟气脱硝技术一般是将脱硝反应系统安装在锅炉省煤器之后的烟道上,还原剂NH 3(其他包括尿素或氰酸等)经过固定于注氨格栅上的喷嘴混入烟气中,与烟气混合均匀后一起进入填充有催化剂的脱硝反应器,还原剂“有选择性”地与 NOx 发生反应生成无害的 N 2和 H 2O 。

脱硝反应器通常垂直放置(也有个别水平放置的),反应器中的催化剂分上下多层。

采用 NH 3为还原剂的 SCR 反应主要发生以下化学反应:
选择适当的催化剂可以使反应在250~450℃的温度范围内进行,并能有效地抑制副反应的发生。

在NH3与NO 化学计量比为1的情况下,可以得到高达90%以上的NOx 脱除率。

4 SCR 脱硝催化剂的分类
4.1催化剂作为SCR 脱硝工艺整体的核心,其结构、寿命、成分与相关理化参数都直接和间接影响SCR 系统的脱硝效率与运行可靠性
以结构划分,SCR 脱硝催化剂主要有三种:
蜂窝状催化剂:以二氧化钛或二氧化硅等材料作为载体,经与活性液混合并充分,搅拌至均匀后通过机械压力使催化剂成型,最后通过焙烧将其活化。

目前商业化利用最高的脱硝催化剂就是蜂窝状催化剂,它具有转化率高、孔隙率高、比表面积大、机械强度好且使用周期长等众多优点。

平板式催化剂:该种催化剂以平板式钢制筛板为支撑,以加压的方式将活性组分覆盖于筛板的两侧,然后经过高温焚烧炉焙烧活化,最后将催化剂单体组装为整体结构的催化剂单元。

平板式催化剂与蜂窝式催化剂相比,可有效防止飞灰堵塞,具有耐磨和抗中毒的优势。

波纹式催化剂:这种催化剂是将陶瓷与金属类筛板制成波纹状,然后通过浸渍法将活性组分负载于筛板两面,最后
焙烧活化制得。

与平板式催化剂相比,波纹式催化剂因其表面呈现一定的波纹状,导致与烟气接触面积有所增加。

4.2 按材料划分,SCR 脱硝催化剂主要可分为以下3种 贵金属催化剂是以金属Pt 等为活性组分,以Al 2O 3为载体的催化剂,贵金属催化剂一般具有活性高且所需反应温度较低。

其在上世纪七八十年代曾普遍应用,但因价格昂贵且易与硫发生反应,逐渐被金属氧化物类催化剂取代。

金属氧化物催化剂是一类广泛应用的催化剂,主要由 V 、Cu 、Mg 、Cr 、Mn 、Fe 、Mo 等一种或多种元素作为活性组分,以Ti 、Al 、Zr 、Si 等元素的氧化物或活性炭、分子筛等作为载体。

该类催化剂具有良好的催化性能,与贵金属催化剂相比,具有制作成本低,微孔结构的比表面积大,得到国内外广泛应用。

分子筛型催化剂是目前国内外研究的热点之一,其又称沸石催化剂,以分子筛为主要催化剂活性组分或活性组分之一,常见包括分子筛裂化催化剂和载金属分子筛催化剂两种。

由于交换态下的铵离子分解及氢离子交换,分子筛催化剂具有优异的酸催化活性。

5 燃煤产生的NOx 的现状及存在的问题
近年来,随着我国经济的增长和电力工业的快速发展,燃煤产生的NOx 污染物与日剧增。

烧煤产生的NOx 占绝大多数,而发电厂燃煤又占较大的比例,因此降低发电厂排烟中NOx 是减轻大气污染的重要任务。

由于NOx 在煤的燃烧产物中生成复杂,且其对人类乃至整个生态系统的危害大,对其排放量的控制已引起全球范围内的普遍重视,绝大多数国家和地区都制定了较严格的限制NOx 排放的法规和标准,中国
也于1996年8月开始实施650 mg/m 3
的排放指标规定。

近二、三十年来,欧、美、日等发达国家一直在致力于研究降低NOX 的燃煤技术。

如前苏联的高浓度给粉技术、日本三菱重工的PM 型燃烧器、美国B&W 公司的PAX 燃烧器和DRB-XCL 双调风旋流燃烧器及德国SM 公司SM 型旋流燃烧器等都处于世界领先地位。

这些国外的改造措施大都有一个共同特点,就是更换设备,投资大,工期长,一定程度上影响了生产。

中国近十几年也开始注重研究适合国情的低NOX 控制技术,各科研院所及高校在借鉴国外先进技术经验时,经过大量基础性试验研究,形成了自己的技术特色。

6 结语
在SCR 工程中,除了规定脱硝效率外,对SO 2氧化率也有严格限制。

SO 2/SO 3转化率是SCR 脱硝系统中的一个重要指标,《火电厂烟气脱硝工程技术规范选择性催化还原法(HJ562—2010)》中明确规定SO 2/SO 3转化率不大于1%。

因此,再生SCR 催化剂也需要通过相应的手段来保证其SO 2/SO 3转化率小于1%,从而达到工程化应用的目的。

参考文献
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