燃煤電廠SCR脫硝催化劑失活與再生研究
發(fā)布時間:2021-04-10 02:03
對某燃煤電廠堵孔率超過70%、運行24000h蜂窩SCR脫硝催化劑失效原因和再生工藝進行了研究。結(jié)果表明,煤灰中過高的Ca、Na含量是導(dǎo)致催化劑堵孔率高的重要原因;BET、NH3-TPD、H2-TPR分析發(fā)現(xiàn),催化劑長期運行后比表面積降低、酸性位喪失及還原性降低是導(dǎo)致催化劑活性降低的重要因素;采用6-sigma優(yōu)化再生清洗工藝,可以有效恢復(fù)催化劑比表面積、修復(fù)催化劑酸性位與氧化還原能力,再生催化劑活性恢復(fù)至新鮮催化劑99.2%以上。300MW電廠催化劑再生工程示范檢測結(jié)果表明,在設(shè)計80%脫硝率條件下,再生催化劑脫硝效率達到80.5%,氨逃逸0.9ppm,SO2/SO3氧化率0.43%,完全滿足工程應(yīng)用要求。
【文章來源】:化工管理. 2020,(36)
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
脫硝催化劑評價示意圖
催化劑對NH3的吸附能力直接影響著催化劑的NOx脫除活性[9]。利用NH3-TPD(程序升溫脫附)表征新鮮、失活與再生催化劑的酸性,如圖2所示。曲線中的低溫脫附峰對應(yīng)于吸附在催化劑弱酸位的NH3,高溫脫附峰對應(yīng)于吸附在催化劑中強酸位的NH3[10],將低溫和高溫峰進行積分,量化催化劑的弱酸量和強酸量,其結(jié)果列于表中3。可見,催化劑失效后,弱酸量降低了21%,而強酸量降低了70%,這是由于K+、Na+吸附到催化劑表面,占據(jù)了催化劑表面酸性位,從而降低了催化劑吸附NH3的能力。再生催化劑若算量、強算量均有大幅高,基本恢復(fù)到新鮮催化劑水平,這歸因于化學(xué)清洗中對催化劑的表面硫酸化與活化浸漬過程中對釩活性位的補充與激活[11]。2.3 氧化還原性分析
H2-TPR表征可以分析催化劑活性氧化物的氧化還原能力與VOx物種狀態(tài)[12,13]。還原峰溫度可以作為評價催化劑還原性的手段,還原峰溫度越低,催化劑還原性越強[14]。對新鮮、失活、再生催化劑進行H2-TPR表征分析,如圖3所示。可以發(fā)現(xiàn),新鮮催化劑還原峰溫度為495℃,失活催化劑還原峰提高至559℃,催化劑還原性明顯降低,這主要是因為Na、K等堿金屬吸附到催化劑活性位抑制了催化劑的氧化還原能力,以及部分高分散的多聚態(tài)釩氧化物的流失與團聚。經(jīng)過清洗再生后的催化劑,Na、K等堿金屬基本清洗干凈,活化補充的新鮮V2O5進一步提高催化劑的還原能力,使還原峰恢復(fù)至503℃。2.4 催化劑活性評價
【參考文獻】:
期刊論文
[1]選擇性催化還原脫硝催化劑的失活、失效預(yù)防、再生和回收利用研究進展[J]. 王寶冬,汪國高,劉斌,程繼紅,劉長坤,何發(fā)泉,孫琦. 化工進展. 2013(S1)
[2]SO2 poisoning and regeneration of Mn-Ce/TiO2 catalyst for low temperature NOx reduction with NH3[J]. 盛重義,胡宇峰,薛建明,王小明,廖偉平. Journal of Rare Earths. 2012(07)
[3]不同運行時間煙氣脫硝催化劑性能對比分析[J]. 商雪松,陳進生,胡恭任. 中國電力. 2012(01)
本文編號:3128734
【文章來源】:化工管理. 2020,(36)
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
脫硝催化劑評價示意圖
催化劑對NH3的吸附能力直接影響著催化劑的NOx脫除活性[9]。利用NH3-TPD(程序升溫脫附)表征新鮮、失活與再生催化劑的酸性,如圖2所示。曲線中的低溫脫附峰對應(yīng)于吸附在催化劑弱酸位的NH3,高溫脫附峰對應(yīng)于吸附在催化劑中強酸位的NH3[10],將低溫和高溫峰進行積分,量化催化劑的弱酸量和強酸量,其結(jié)果列于表中3。可見,催化劑失效后,弱酸量降低了21%,而強酸量降低了70%,這是由于K+、Na+吸附到催化劑表面,占據(jù)了催化劑表面酸性位,從而降低了催化劑吸附NH3的能力。再生催化劑若算量、強算量均有大幅高,基本恢復(fù)到新鮮催化劑水平,這歸因于化學(xué)清洗中對催化劑的表面硫酸化與活化浸漬過程中對釩活性位的補充與激活[11]。2.3 氧化還原性分析
H2-TPR表征可以分析催化劑活性氧化物的氧化還原能力與VOx物種狀態(tài)[12,13]。還原峰溫度可以作為評價催化劑還原性的手段,還原峰溫度越低,催化劑還原性越強[14]。對新鮮、失活、再生催化劑進行H2-TPR表征分析,如圖3所示。可以發(fā)現(xiàn),新鮮催化劑還原峰溫度為495℃,失活催化劑還原峰提高至559℃,催化劑還原性明顯降低,這主要是因為Na、K等堿金屬吸附到催化劑活性位抑制了催化劑的氧化還原能力,以及部分高分散的多聚態(tài)釩氧化物的流失與團聚。經(jīng)過清洗再生后的催化劑,Na、K等堿金屬基本清洗干凈,活化補充的新鮮V2O5進一步提高催化劑的還原能力,使還原峰恢復(fù)至503℃。2.4 催化劑活性評價
【參考文獻】:
期刊論文
[1]選擇性催化還原脫硝催化劑的失活、失效預(yù)防、再生和回收利用研究進展[J]. 王寶冬,汪國高,劉斌,程繼紅,劉長坤,何發(fā)泉,孫琦. 化工進展. 2013(S1)
[2]SO2 poisoning and regeneration of Mn-Ce/TiO2 catalyst for low temperature NOx reduction with NH3[J]. 盛重義,胡宇峰,薛建明,王小明,廖偉平. Journal of Rare Earths. 2012(07)
[3]不同運行時間煙氣脫硝催化劑性能對比分析[J]. 商雪松,陳進生,胡恭任. 中國電力. 2012(01)
本文編號:3128734
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