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SCR脱硝催化剂失活再生

《环球市场信息导报》 2016年6月23日 作者:李兵成

文章关键词: 催化剂  
    针对非活性的催化剂经过一些加工操作,通过其减少电厂脱硝的运作成本,同时也能降低催化剂的释放量,减少一些原材料的损耗,进而来降低对环境的污染。该文针对催化剂的原料及其失活表现来描述,同时还描述其再次利用的原理。
     催化剂的成分

催化剂从形式上划分为:蜂窝式、板式等等,虽说其形式不同,但是他们的原材料相差不多,通常原材料有TiO2、V2O5等等。从成份来讲WO3成份含量大约有百分之五与百分之十之间,其中TiO2成份含量大约占百分之七十五。从成份的活性度来讲V2O5比较高,同时该原料所拥有的催化作用也相当高。所以说针对SCR来讲,通常降低V2O5的成份,然后在与WO3或MOO3结合来达到催化的效果,在催化的同时还需要尽可能的保存NOX活性,同时还需降低其对二氧化硫的催化及其氧化。原料中催化剂主要真加大其稳定性,与此起到抵御其有害气体。

 

催化剂的失活状态

催化剂的失活状态从化学的角度来讲其是相对是复杂的一个变化过程,常见的状态有如下几种: 

催化剂中毒失活;催化剂的热失活与烧结;催化剂积炭等等方面的堵塞失活。

催化剂中毒失活。可容性的碱金属其通常由钠和钾元素来组成,这两种元素与水进行融合之后形成离子,然后到催化剂里面,可以和一些活性的固体颗粒进行化学反应,最终综合一些酸,减少其对三氢化氮的吸附作用,进而减少其催化剂的作用。普遍因积灰而促发的中毒起因有:因沉淀物钙的堆积导致一些催化剂的物理构造孔被堵,造成孔被堵的原因还包括其他元素和一些化合物等等物质的堆积所导致。

催化剂的烧结和热失活。伴随着催化剂在高温长时间的活动,导致一些晶粒的结构组件变大,该种情况我们常说是催化剂烧结。在烧结的过程中会导致的失活称为工业催化剂,比如说金属催化剂的失活。经过研究表明常见的失活通常是在二氧化锑化学物质当中,二氧化锑如果长期的高温的环境下活动,会发生多个二氧化锑化学物之间产生结合,伴随着活动时间的加长因一些物质赌赛,导致其结构的孔逐渐变小,同时其化学物的面积也组件变小。最终促使脱硝速度变慢。如果环境中的温度越高,那会促使其催化剂烧结情况也就很严重。

催化剂的积炭失活。因催化剂的积碳最终促使结构孔被堵,结构越来越小。在催化剂应用时,因长时间与空气的接触导致该物质会堆积很多灰尘或者其他附着物等等,进而导致其化学物更非活性。甚至随着时间的增长,一些灰尘、附着物的量会更大,最终促使催化剂该物质的面积会更小、结构孔会也会变小,导致其活性会逐渐降低,甚至出现其物质失去其催化效果。常见的附着物有:金属硫、一些金属物质等等的堆积,如果金属物质堆积到催化剂时,与灰尘一样也会覆盖在该物质的表面,且同时也会赌赛,最终导致催化剂的失活,以上情况均会导致积碳的非活性。 

催化剂的再生

针对一些因灰尘、附着物的堆积导致催化剂有活性变成非活性的催化剂是否再生,其通常是由是因什么原因导致其失活及催化剂再生是否存在困难。如果催化剂是因灰尘、金属物质的堆积导致催化剂的失活,那该种情况下相对比较容易对催化剂进行再生的,对于那些长期中毒或者说烧结所导致催化剂失活,该种情况下相对比较难进行再生。针对那些失活应该如何进行后续操作呢,当遇到失活时,要先从其各项物质的特性来进行判断其再生的意义,假如说该催化剂再生的可能性比较小,或者说起再生后其催化剂的活性等等特性不是很好,那此种情况下催化剂的再生就毫无意义。  

催化剂的再生

洗涤法。因长时间与空气的接触导致催化剂表面堆积大量的灰尘、金属等化学物质等原因导致其非活性的催化剂,可以通过其洗涤的方式来清除其表面的附着物,可以使用压缩空气来清除一部分附着物,剩下的可以使用清水、酸、碱液等化学物质来进行侵泡,侵泡后在进行晾干。此种方式相对不是很复杂,能将其催化剂表面的附着物等进行清除。如果说失活性不是很严重的翠湖就,可将会很显著的加大其脱硝的成效。 

氧化烧炭法。对于那些因灰尘、金属物等物质的堆积导致失活的催化剂,经常使用的再生方法为烧炭法 。使用该方法可以把催化剂结构中的灰尘、金属物质、二氧化碳等等物质进行剔除,然后将会使催化剂的活性增加。氧分压会引起烧炭反应,如果说催化剂表面的堆积物达到一定程度时,那此时会导致烧炭的温度比较高。烧炭在刚开始时期,如果环境中的氧气比较少,随后将会增大烧炭的浓度。当烧炭进行再生过程中,防止其高温会导致催化剂受损,所以说必须掌控环境中氧气的含量,通常使用氮气等等化学物来降低环境中氧气的浓度。 

  酸及碱液的处理和再生。通常情况下把失去活性的催化剂,放置与酸、碱液中侵泡诺干小时之后,然后使用清水进行清洗,致使其浓度达到PH7,随后把清洗过的催化剂进行晾干操作。酸、碱液的侵泡相对比仅仅使用清水的洗涤的成效更好,酸、碱液的清洗会将金属物的附着物等化学物的堆积完完全全的进行清除。与此同时,还会产生SO42-。经过多方面的科学实验表明,因Fe2O33对SO2之间具有氧化的效果,同时三氧化二铁也会促使二氧化硫的氧化作用会组件增大,其脱硝的非活性逐渐增大。

补充组分法。催化剂也会因其构成物质的随着时间的丢失而逐渐失去其活性,在此情况下使用补充其流失的物质来促使催化剂的再生。对于物质所填补物质的量允许其正好、过量来进行填补;允许其针对其填补物质一次性填补完或者说逐渐补充等方式;通常情况下是将非活性的催化剂从反应器中卸载下,然后进行流失物的填补。此种方式的填补可以将催化剂全部侵泡在水溶液中来进行再生操作,允许的情况下,还能适当的填补一些失活的催化剂。 

催化剂的回收

工厂、社会中逐渐开始通过SCR技术的应用,促使一些不能使用的催化剂的量也逐渐增大。目前市场中主要是使用氧化钛化学物质作为基本材料的催化剂。如果不针对使用该原料制成的催化剂不进行处理的情况下,那将会因废弃物的堆积导致一些土地面积被占用,这样讲会加大一些公司费用;这样也会照成一些堆积在催化剂表明的金属、有害的化学物等等污染环境,造成环境受到损害;针对那些不能用的催化剂可以将其含有的一些金属物质通过一定的方法来进行回收再次使用,这样会减少一些浪费,进而也会较少公司的成本费用,也会降低其对环境的危害。



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