燃煤电站SCR催化剂失活机理及其寿命管理的研究综述

催化剂是燃煤电站SCR系统实现氮氧化物气体污染物(NOx)有效脱除的核心部分,而燃煤电站SCR脱硝系统运行过程中普遍存在催化剂失活、使用寿命较短的运行问题。该文从物理失活和中毒失活两个角度介绍了SCR脱硝催化剂的失活机理,总结了催化剂失活方程,进而提出应根据失活方程合理管理催化剂寿命,制定合理的催化剂更换策略。     

蜂窝式SCR催化剂Bench(中型)实验活性系数研究

对V-W-Ti系蜂窝式脱硝催化剂(SCR) Bench(中型)性能评价的影响因素进行了研究,结果表明,烟气中水分含量与催化剂的脱硝活性系数呈负指数关系,与催化剂转化活性系数不相关;烟气中氧含量越大,催化剂的脱硝活性系数越高,而转化活性系数则越低;温度与脱硝活性系数近似呈线性关系,与转化活性系数呈指数关系;催化剂的活性受到活性物质含量的影响,每增加0. 1%的钒,活性上升0. 54 m/h左右,转化活性上升29. 26 m/h;催化剂表面越粗糙则其活性系数越高; Ti O2粗颗粒和细颗粒的比例为3. 2∶1时,催化剂活性最高。提出了催化剂脱硝活性系数及催化剂转化活性系数模型,其预测精度较好,并给出了计算二氧化硫转化率的经验式。     

火电厂SCR脱硝催化剂在线活化试验装置

提出了一种SCR催化剂在线活化试验装置及其工艺流程,并对该装置的设计方法、活性测试方法及其操作步骤进行了详细说明．该装置同时具有催化剂活性测试和失活催化剂活化功能,是其他现有催化剂检测装置和活化装置功能的组合,其目的在于提供一种新的烟气脱硝催化剂活化工艺,同时也为实际工程催化剂的活性检测、活化液的配制提供一种方法．     

低温SCR脱硝催化剂综述

目前氮氧化物(NOx)的污染越来越严重,低温选择性催化还原法(SCR)脱硝催化技术作为新型的、具有潜力的烟气脱硝技术,备受人们关注。综述了低温SCR脱硝催化剂的的研究现状,着重介绍了锰基催化剂、钒基催化剂以及其他金属氧化物催化剂的研究进展,阐述了不同种类的催化剂制备方法、载体,以及使用不同种类的金属氧化物活性组分对催化剂活性和脱硝效率的影响,探讨了低温SCR催化剂的脱硝机理,同时介绍了烟气中水蒸气和SO2对催化过程的影响。     

SCR烟气脱硝反应器整流装置和烟道导流板采用流场模拟优化设计

SCR烟气脱硝反应器的性能主要取决于进入脱硝反应器内的NOx与NH3的混合均匀度及混合气体在进入第一层催化剂前温度、速度分布的均匀性和烟气进入催化剂前流向角偏。该文以某燃煤锅炉烟气脱硝工程的SCR装置为研究对象,采用数值模拟方法研究反应器内烟气的流动分布,在此基础上,对导流板及整流格栅进行简化,在保证混合气体进入第一层催化剂前的流向角偏差小于10°,提高了脱硝反应器的性能,进一步优化了SCR反应器的运行。     

脱硝催化剂活化液配制及其性能

针对东方凯特瑞生产的蜂窝式催化剂主要活性成分，配制了7种活化液．在试验台上模拟实际工况，对失活催化剂进行活化试验，比较新鲜催化剂及活化后催化剂的脱硝效率及活化系数，并通过SEM，EDS表征研究了活化性能最好的2种活化液对失活催化剂结构和性能的影响．研究结果表明，经4#活化液活化后的催化剂，其活性达到新鲜催化剂的82％，脱硝效率达到72．2％，具有实际应用前景．     

钒钛系SCR脱硝催化剂在高硫高钙灰条件下的适应性研究

我国的SCR脱硝技术应用开始起步,催化剂的选型及运行经验不足,特别是对高硫、高钙灰的运行经验更为缺乏。本文介绍了在模拟高硫、高钙灰的试验烟气环境下,钒钛系中温SCR脱硝催化在NH3/NOx,SO2,空速,O2,H2O等参数变化时对脱硝效率的影响;通过试验,对催化剂的抗毒性能、再生性能进行了初步研究,以期为工业化的催化剂选型提供参考。     

燃煤电厂砷中毒SCR脱硝催化剂再生技术研究

对燃煤电厂砷中毒SCR(Selective Catalytic Reduction:SCR)脱硝催化剂中毒机理及砷中毒催化剂再生技术进行了研究,提出了砷中毒催化剂中毒机理及我国燃煤电厂砷中毒SCR催化剂再生的影响因素。研究表明:催化剂砷中毒主要由烟气中的As_2O_3(g)引起,As_2O_3(g)扩散进入催化剂,吸附于催化剂的V~(5+)-OH及Ti~(4+)-OH吸附酸性位上并发生反应,其生成物占据原催化剂的活性位,从而导致催化剂中毒;通过对砷中毒催化剂进行再生实验发现,酸性清洗液对砷中毒催化剂活性恢复效果明显,用浓度5%的H_2SO_4同时结合活性负载物及高温煅烧对砷中毒催化剂进行处理,既保证了低的V浸出率,活性恢复到新催化剂的98%左右。最后,对燃煤电厂催化剂砷中毒的预防措施进行了总结。     

火电厂SCR催化剂更新策略分析及效益评估

在分析现有催化剂更新方法和各层催化剂失活速率差异的基础上,提出了一种新的燃煤电厂选择性催化还原(SCR)催化剂再生-调换更新策略,并采用催化剂更新策略模拟方法对比分析了三种催化剂更新策略下的催化剂寿命、更新周期和脱硝装置运行成本.结果显示:此再生-调换更新策略可延长催化剂理论寿命21%,从而使催化剂更新周期延长50%.进一步对比脱硝装置运行成本发现:当催化剂价格为1×10~4~5×10~4元/m~3时,采用此更新策略较普遍采用的催化剂更换策略可节约运行成本7.87%~19.63%.新的催化剂更新策略可显著降低催化剂在燃煤电厂服役过程中的整体失活速率、延长催化剂使用寿命和节约脱硝系统运行成本.     

SO_2对燃煤电厂选择催化还原脱硝催化剂性能的影响

对SO_2影响燃煤电厂选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)脱硝催化剂的性能进行研究。利用中试装置对新鲜和在运的18×18孔SCR脱硝催化剂进行工艺性能评价;同时对催化剂理化特性进行表征。结果发现:SO_2对新催化剂的影响具有两面性。老化过程前期,不断吸附于催化剂表面的SO3增加了酸性位数量,提高了脱硝效率;老化过程后期,吸附的SO_3含量达到"饱和"状态以及SCR反应所需的V~(5+)减少,SO_2的负作用开始凸显。随着运行时间增加,催化剂表面不断累积硫酸盐物种,催化剂的部分活性位被遮蔽,比表面积和孔容不断减小,脱硝效率开始下降,下降的速度与硫酸盐的累积速度成正比。     

SO2对燃煤电厂SCR脱硝催化剂性能影响的研究

本文对SO2影响燃煤电厂SCR脱硝催化剂的性能进行研究。利用中试装置对新鲜和在运的18×18孔SCR脱硝催化剂进行工艺性能评价,同时对催化剂理化特性进行表征。结果发现：SO2对新催化剂的影响具有两面性。老化过程前期,不断吸附于催化剂表面的SO3增加了酸性位数量,提高了脱硝效率;老化过程后期,吸附的SO3含量达到“饱和”状态以及SCR反应所需的V5+的减少,SO2的负作用开始凸显。随着运行时间增加,催化剂表面不断累积硫酸盐物种,催化剂的部分活性位被遮蔽,比表面积和孔容不断减小,脱硝效率开始下降,下降的速度与硫酸盐的累积速度成正比。     

商用SCR催化剂的钠中毒及再生

实验室模拟商用SCR催化剂(V2O5-WO3/Ti O2)碱金属钠中毒,并通过水洗和0.5 mol/L H2SO4洗对失活催化剂进行再生。通过SEM,BET和XPS等方法对催化剂表面的理化性能进行分析,并探讨钒钛系催化剂的反应及失活机理。结果表明:较低负载量的Na2O会引发严重的催化剂中毒现象,通过水洗和酸洗再生可以使失活催化剂的表面活性得到不同程度的恢复,酸洗再生效果比水洗再生效果好;碱金属钠盐引起的催化剂物理中毒主要是盐颗粒的沉积和孔道的堵塞,但不是催化剂失活的主要原因,化学中毒主要是因为Na与催化剂表面的B酸性位上的V—OH发生反应,生成V—ONa,改变催化剂表面金属氧化物的化学环境,阻碍NO和NH3向催化剂内部的扩散;催化剂的脱硝活性与其表面的化学吸附氧量和表面活性中心上w(V4+)/w(V5+)的比有一定的正相关性。     

CH_4,CO_2催化氧化制合成气催化剂的性能研究

通过对催化剂稳定性的考察并结合表征结果 ,研究了稀土Ce的添加对催化剂稳定性的影响以及催化剂失活的原因 .结果表明 ,稀土Ce在反应过程中存在着部分还原的变价过程 (Ce4 + →Ce3 + -e) ,其结果不但有效地抑制了催化剂的积炭 ,而且也阻滞了γ Al2 O3 在高温、水蒸气存在的反应条件下的相转移过程 ,增强了催化剂抗烧结能力 ,减少了催化剂表面积的损失 ,显著地提高了催化剂的稳定性 .BET ,XPS表征显示 ,经过较长时间反应的Ni Ce/Al2 O3 催化剂 ,其孔径分布的变化以及活性物种Ni和助剂Ce向体相的迁移或流失 ,有可能是造成该类催化剂活性逐步下降的主要原因     

CH4，CO2催化氧化制合成气催化剂的性能研究

通过对催化剂稳定性的考察并结合表征结果,研究了稀土Ce的添加对催化剂稳定性的影响以及催化剂失活的原因。结果表明,稀土Ce在反应过程中存在着部分还原的变价过程（Ce^4 →Ce^3 -e),其结果不但有效地抑制了催化剂的积炭,而且也阻滞了γ-Al2O3在高温、水蒸气存在的反应条件下的相转移过程,增强了催化剂抗烧结能力,减少了催化剂表面的损失,显著地提高了催化剂的稳定性。BET,XPS表征显示,经过较长时间反应的Ni-Ce/Al2O3催化剂,其孔径分布的变化以及活性物种Ni和助剂Ce向体相的迁移或流失,有可能是造成该类催化剂活性逐步下降的主要原因。     

320 MW机组运行中高加退出对SCR装置的影响及对策

SCR烟气脱硝技术因其成熟可靠被广泛应用于我国火力发电厂。SCR装置对入口烟气温度有严格要求,锅炉给水温度的下降会直接导致烟气温度的下降。高加退出运行后,SCR装置如何保持正常运行,已成为目前火力发电厂亟待解决的课题。对某厂320 MW机组运行中投、退高加做了大量数据统计及分析,总结出了能够保障SCR装置安全运行的高加投、退操作措施,对保障火力发电厂脱硝系统安全运行有指导、借鉴意义。     

135万t焦炉烟气低温SCR脱硝系统的构建及其催化剂性能研究

为探索低温脱硝催化剂在工业应用中的使用性能及其寿命,以年产135万t焦炭焦炉烟气NOx治理为例,构建一套低温选择性催化还原工艺(SCR)脱硝系统,主要包括氨气稀释系统、烟气换热器、热风炉、SCR反应器等.结果表明,低温脱硝催化剂脱硝效率受烟气温度影响较大,当烟气温度在230℃左右时,脱硝效率高达85％;兼顾脱硝效率和逃...     

萘氧化制苯酐钒钾硅催化剂的失活

通过化学分析、ESR、TG、DTA、XRD、SEM以及压汞法等手段,研究了萘氧化制苯酐钒钾硅系催化剂的失活原因。实验结果表明:失活催化剂中生成稳定非活性的KV(SO_4)_2、K_4(VO)_3(SO_4)_5晶体化合物,使低价钒增多,高价钒减少,以及由于新相的生成降低了活性物质的分散度等是造成催化剂失活的主要原因;比表面积的减少和平均孔径的增加也是不可忽视的因素。     

金属基整体式催化剂上CO催化氧化稳定性能研究

以CuO-CeO_2为活性组分,Fe Cr Al为载体制备了不同Cu-Ce比例的金属基整体式催化剂,在固定床反应器上评价了催化剂的活性及稳定性.利用XRD、TEM、XPS等表征手段,对测试前后催化剂的结构进行了表征.结果表明:反应后CuO颗粒变大及表面Cu2+的百分含量的降低是催化剂失活的主要原因.     

关于SCR法脱硝工艺在火电厂脱硝工程中的应用研究

选择性催化还原(SCR)烟气脱硝技术是一项可靠有效的烟气脱硝技术,以其高效的特点在国外得到了普遍的应用,并且在我国正处于引进、吸收和消化阶段。本文概述了SCR法脱硝工艺流程、催化剂和还原剂的特性及选择使用、SCR法脱硝反应塔布置方案及SCR系统内部主要存在的问题,并预见了该技术未来在国内的发展趋势。     

La_(1-x)Ce_xMnO_3/赤铁矿催化剂的制备与低温SCR脱硝特性

采用柠檬酸络合浸渍法在赤铁矿上负载活性物质锰酸镧(LaMnO_3),并通过调节Ce离子掺杂量、活性物质负载量,制备了一系列用于烟气SCR脱硝的催化剂.实验考察了NH3还原剂条件下La1-xCexMnO3/赤铁矿催化剂的低温催化脱硝活性,采用XRD,BET,H2-TPR和NH3-TPD等表征方法对催化剂晶体结构、比表面积和氧化还原性等进行研究.结果表明,LaMnO_3/赤铁矿催化剂具有较好的催化活性,Ce的适量掺杂可改善LaMnO_3/赤铁矿催化剂的氧化还原能力、NH3分子的吸附能力和表面微观形貌,并使活性物质均匀负载在载体表面上,促使反应物NH_3,O_2,NO更容易吸附在催化剂表面发生反应,提高脱硝效率,改善LaMnO_3/赤铁矿催化剂的低温活性,La0.8Ce0.2MnO_3/赤铁矿催化剂在空速9000h-1,180℃条件下催化还原NO转化率可达98%.