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。     

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NO_x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%;兼顾脱硝效率和逃逸氨浓度,当n(NH₃)∶n(NO_x)=0.85～0.9时,低温脱硝催化剂的脱硝效率稳定在80%以上;低温脱硝催化剂连续使用4 000 h,脱硝效率约下降30%,将脱硝烟气加热至320℃左右时,低温脱硝催化剂能够再生,再生时间为36 h,且在再生过程中,仍能维持较好的脱硝效率,即低温脱硝催化剂能够高温在线再生;低温脱硝催化剂使用24 000 h,脱硝效率仅下降5%,但逃逸氨的质量浓度上升并超出排放标准,抗压强度接近《火电机组SCR催化剂强检要求》中强度要求的下限值;催化剂失活后需更换,其使用寿命约为24 000 h.     

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．     

SCR法烟气脱硝催化剂的制备实验研究

通过溶胶-凝胶法制备脱硝催化剂的主体二氧化钛,系统研究了原料配比对二氧化钛形貌的影响。结果显示:当V(TBT)∶V(乙醇)为1∶4时得到平均粒径为60nm的二氧化钛球形颗粒。采用浸渍法制备了不同V2O5和WO3负载量的催化剂,并对其进行BET表征,得出在一定范围内,当保持WO3含量不变时,随着V2O5含量增加催化剂比表面积有减小的趋势;而当V2O5含量不变,随着WO3含量增加时,比表面积有增加的趋势。此外,进一步研究了不同比例的黏合剂和结构助剂对催化剂机械强度的影响。     

浅谈SCR烟气脱硝工艺特点

选择性催化还原法（SCR）是目前国际上处理火电厂锅炉烟气氮氧化物的最主要工艺。我公司于2004年与德国STEULER公司在烟气脱硝技术方面展开了全方位的合作,并在国内开展烟气脱硝工艺及其工程应用研究。该文介绍SCR工艺原理、影响因素,及合作公司的相关工艺流程特点。     

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。     

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。     

青海省300MW燃煤机组SCR脱硝催化剂失活机理的探究

本文通过实验室构建催化剂活性评价装置检测脱硝催化剂活性的基础上,开展了XRF、BET、SEM、离子色谱、红外分析仪等化学分析表征手段对我省首套300MW烟气机组运行9000h、及24000h的V205-WO3/TiO2脱硝催化剂进行分析表征,分析表征结果显示与新催化剂相比脱硝催化剂在340℃左右的烟气条件下高温运行造成的催化剂有效组份流失、高温烧结、催化剂表面K2O、CaO、SO2-4富集、比表面积减少以及由此造成的活性位减少、机械强度降低等原因是导致SCR脱硝催化剂活性下降及失活的主要原因,该失活原因的探究对我省后续烟气SCR脱硝工程的运行优化、催化剂的维护与再生提供了较好的借鉴与指导作用.     

催化剂结构对SCR脱硝性能影响分析

为评估新能源大规模并网下,煤电机组频繁调峰引起选择性催化还原（SCR）脱硝装置氨逃逸率的变化问题,通过MATLAB编程方法构建SCR脱硝三维数值模型,就催化剂结构参数对脱硝性能的影响进行了研究。结果表明：催化剂孔节距对脱硝效率及氨逃逸率影响显著,反应温度为629.15K时,催化剂孔节距从6 mm增加到12 mm,SCR脱硝效率由72.63％降到51.04％,氨逃逸率由9.76％上升到25.1％;SCR脱硝性能随催化剂长度增加而增强,反应温度为639.15 K时,催化剂长度从300 mm增加到1 000 mm,脱硝效率由36.23％上升至69.05％;氨逃逸率由51.15％降低至8.90％。电厂负荷下降有利氨逃逸率降低,负荷从550 MW降低至330 MW脱硝效率由67.71％上升至73.28％,氨逃逸率由1.1％降低至0.14％。煤质劣化使氨逃逸率上升,煤质热值由 16747.2J下降至 15491.16J脱硝效率由71.14％上升至71.73％,氨逃逸率由1.47％上升至1.72％。     

废脱硝催化剂中五氧化二钒回收工艺研究

采用H_2SO_4浸取、Na_2SO_3还原、NH_4Cl沉钒的方法回收废脱硝催化剂中的V_2O_5.实验对影响五氧化二钒回收的因素进行了研究,结果表明酸浸还原反应的最佳条件为:硫酸质量分数为45%,n(Na_2SO_3)∶n(V_2O_5)=1.2,反应温度为100℃,反应时间3.0 h,液固质量比为2;富集除杂反应过程的最佳条件为:反应温度为80℃,溶液p H为8;沉钒过程n(NH_4Cl)∶n(V_2O_5)=2.2为最佳反应条件,回收的V_2O_5含量达95%以上.     

SNOX法催化脱除模拟烟气中NO○x及SO2实验研究

为了实际考察SNOX方法的工艺条件对烟气中NO○x及SO2的催化脱除效果,针对NO○x的催化还原反应,采用浸渍法制备CuO/γ-Al2O3催化剂,考察了反应温度、空间速度、n(NH3)/n(NO○x)、SO2浓度对NO○x转化率的影响;针对SO2催化氧化反应,采用筛选出的V2O5催化剂,实验考察了反应温度、空间速度、n(O2)/n(SO2)对SO2转化率的影响.以实验研究成果为依据,进行了反应动力学计算.研究结果表明,在实验确定的最佳工艺条件下,NO○x还原率可达87.5%,经两级氧化SO2的转化率达94.3%.     

酚类烷基化催化剂的失活及再生

采用ＸＲＤ、ＤＴＡ、ＴＧ和比表面及孔径分布测定等方法，对文题进行了研究，催化剂表面上结炭污染是造成催化剂活性下降的主要原因。采用空气－水蒸气烧炭法，在第一阶段，水量为０．５ｋｇ／ｋｇｃａｔ·ｈ，空气量１８０Ｌ／ｋｇｃａｔ·ｈ，热点温度４５０℃；第二阶段，空气量２４０Ｌ／ｋｇｃａｔ·ｈ，水量逐渐减少到零，热点温度５００℃的条件下对失活催化剂进行再生，处理后的催化剂性能基本恢复。     

甲醇氧化羰化CuCl2／C催化剂的失活与再生

在开发甲醇氧化羰化ＣｕＣｌ２／Ｃ催化剂的基础上，研究了该催化剂的失活与再生。采用ＸＲＤ，ＡＥＳ有孔结构测试等手段，对催化剂的结构变化情况进行表征，发现催化剂失活的原因是活性组分中氯流失所致。     

尿素、碳酸氢铵/添加剂同时脱硫脱硝试验研究

在鼓泡反应装置上进行了尿素、碳酸氢铵/三乙醇胺溶液同时脱硫脱硝的试验研究,比较尿素和碳酸氢铵的脱硫脱硝性能,试验分别对液位、吸收剂组成以及SO2体积分数等参数对脱硝效率的影响规律进行了研究.结果表明:液位、吸收液中尿素/碳酸氢铵的比例及SO2入口浓度对NOx的脱除效率均有重要的影响,液位在459 mm时2种吸收液的脱硝...     

流化床烧炭再生的动力学研究

在流化床反应器内进行分子筛催化剂的烧炭再生实验 ,用电导法计算机在线测量数据 在46 6°C～ 80 0°C温度范围内、氧含量为 4%～ 2 0 %、并排除内扩散影响后 ,测定了含碳量为 1 2 % (g/ gcat)的催化剂的再生动力学参数 ,回归出分子筛催化剂的再生动力学模型 ;讨论了温度升高时再生过程的不同控制阶段     

长链烯-苯烷基化分子筛催化剂的再生方法

利用液相压力微型反应系统,在150℃,重量空速40h~(-1)的条件下,用新鲜的和三种再生的HY型分子筛催化剂进行十二烯-苯烷基化反应。通过比较可知,按着苯抽提、氮气吹扫、烧焦的顺序,分三个阶段进行催化剂再生,所得的再生催化剂的活性稳定性得到更充分的恢复。研究还表明,HY催化剂经过烷基化反应和再生操作,分子筛晶体的形状、大小和晶体结构几乎没有发生变化,只是催化剂强酸中心数有所下降。     

H2在催化剂上的吸附行为

研究了氢气在金属体Ni(111)表面的top,bridge,hcp,fcc这4个不同位置吸附能以及4个吸附位中H原子距离下层Ni原子层的垂直距离,可知hcp和fcc这2种空洞位的吸附要稳定些,bridge吸附位是非常不稳定的,容易走向hcp位吸附.各吸附位的吸附能分别是E_ad-top=－11.622 kJ·mol^-1,E_ad-bridge=－12.036 kJ·mol^-1,E_ad-hcp=－12.047 kJ·mol^-1,E_ad-fcc=－12.078 kJ·mol^-1,表明H₂在表面Ni(111)的4种吸附属于化学吸附.表面Pt(111),Rh(111),Ru(111)对具有H₂相似的吸附行为有待进一步的研究.     

催化剂包效率因子影响因素的实验研究

设计了能反映流体在催化剂包中实际流动情况的循环式间歇恒温反应流程．测定了醋酸甲酯水解催化精馏中试塔所用催化剂捆扎包在不同液体流量及包长度、直径变化时的宏观动力学,得到了效率因子与液体流量和催化剂包长度、直径的关联式．