SCR脱硝催化剂失活机理及再生方法研究
SCR脱硝催化剂失活机理及再生方法研究
SCR是火电厂烟气脱硝的主流工艺，其中催化反应器及其所采用的脱硝催化剂是该工艺的核心。本文从脱硝催化剂热烧结、中毒、堵塞及磨损4个方面阐述了催化剂的失活机理，提出了可供选择的再生方法。通过研究脱硝催化剂的各种失活机理，可以有针对性地根据锅炉特性、燃料特性以及飞灰成分进行SCR脱硝系统的优化设计，制定防止催化剂失活的措施，对延长催化剂寿命，降低SCR脱硝系统的运行维护费用具有重要意义。1引言2014年9月12日，国家发改委、国家环保部、国家能源局联合发文“关于印发《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014—2020年)》的通知”中要求，稳步推进东部地区现役30万千瓦及以上公用燃煤发电机组和有条件的30万千瓦以下公用燃煤发电机组实施大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值的环保改造。随着该计划的出台和实施，氮氧化物的减排也迫在眉睫。其中SCR脱硝工艺由于脱硝效率高、技术成熟而得到广泛应用。催化剂是SCR烟气脱硝系统的核心部件[1]。其性能直接影响SCR烟气脱硝系统的整体脱硝效果。由于造成催化剂失活的因素很多，因此研究总结催化剂的失活机理，针对具体的锅炉特性和燃料特性，制定合适的防范措施，对延长催化剂寿命、降低SCR烟气脱硝系统的运行费用具有重大意
义。本文从催化剂热烧结、催化剂中毒、催化剂堵塞、催化剂磨损4个方面分别阐述催化剂的失活机理。2SCR催化剂失活原因分析在SCR系统运行过程中，引起催化剂失活的原因主要有：催化剂的烧结、催化剂中毒、飞灰引起的催化剂堵塞、催化剂磨损等。2.1催化剂的烧结与活性组分挥发烧结是催化剂失活的重要原因之一，并且这种失活是不可逆的，催化活性不能通过再生得到恢复。作为烟气脱硝催化剂载体的TiO2：主要为锐钛型，在高温条件下晶型向金红石型转变，晶体的粒径增大，孔容与孔径减少，导致催化剂活性点位数量减少，催化活性降低。长期处于高温条件下，催化剂中的活性组分也会发生挥发性损失。适当提高催化剂中WO3的含量可以提高催化剂的热稳定性，从而提高其抗烧结能力。一般在烟气温度高于400℃时，烧结就开始发生，如长期处于450℃以上工作温度环境下，催化剂的寿命就会大大地降低。2.2催化剂的中毒(1)碱金属中毒烟气中的碱金属(主要是K和Na)与催化剂的酸活性位发生反应，生成KVO3或NaVO3，使其钝化，催化剂的失活程度随表面碱金属的浓度而定。在水溶性状态下，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。不同碱金属元素毒性由大到小的顺序为：
Cs2O>Rb2O>K2O>Na2O>Li2O。除碱金属氧化物以外，碱金属的盐类化合物也会导致催化剂的失活[2~3]。(2)砷中毒砷中
毒是引起催化剂钝化的常见原因之一。典型的砷中毒是由于烟气中含有As2O3引起的，气态As2O3分子进入到催化剂的微孔中，与O2和V2O5反应，在催化剂表面形成As2O5，导致催化剂活性组分的破坏，如果煤中砷的质量分数超过3×10-6，SCR催化剂寿命将降低30％左右[4~5]。选择Mo作助催化剂，形成V2O5-MoO3／TiO2成分，可以改变砷吸附的位置，从而减少对催化活性的影响。另外，当煤中砷的含量较高时，适当混烧一些高钙灰的煤，同样可以消除砷对催化剂的活性影响，防止砷中毒。2.3飞灰引起的催化剂堵塞2.3.1催化剂的飞灰堵塞机理煤燃烧后所产生的飞灰绝大部
分为细小灰粒．由于烟气流经催化反应器的流速较小，一般为6m/s左右，气流呈层流状态，细小灰粒聚集于SCR反应器上游，到一定程度后掉落到催化剂表面。由此，聚集在催化剂表面的飞灰就会越来越多．最终形成搭桥造成催化剂堵塞。烟气中除了细小灰粒，也可能存在部分粒径较大的爆米花状飞灰，颗粒一般大于催化剂孔道的尺寸，会直接造成催化剂孔道的堵塞。为了防止飞灰搭桥堵塞催化剂孔道．可在每层催化剂上方安装吹灰器．还可在第一层催化剂上方安装格栅网，用于拦阻、破碎大尺寸的爆米花状飞灰。2.3.2催化剂的CaSO4堵塞机理飞灰中的CaO和SO3反应生成CaSO4从而导致催化剂微孔堵塞。该中毒机理分4步进行：第一步，CaO颗粒附在催化剂的微孔上；第二步，SO3从烟气流中扩
散到CaO颗粒并且将其包裹；第三步，SO3渗透到CaO颗粒内部；第四步，SO3扩散到CaO颗粒内部后．与CaO反应生成CaSO4，使颗粒体积增大14%，从而把催化剂微孔堵死，使NH3和NO无法扩散到微孔内部，导致催化剂失活。第四步反应速率大于第二步和第三步反应速率，第二步和第三步反应速率远远大于第一步反应速率，因此第一步是速率控制步骤。这说明催化剂微孔堵塞主要受烟气中的CaO浓度影响[6]。烟气中的CaO可以将气态As2O3固化，从而缓解催化剂砷中毒的影响，但是CaO浓度过高又会加剧催化剂的CaSO4堵塞[7]。因此，在SCR烟气脱硝工程中，应针对具体的燃料特性和灰分成分来制定延长催化剂寿命的措施。2.4SCR烟气脱硝催化剂磨损催化剂磨损是由于飞灰冲刷催化剂表面造成的。活性成分均匀分布的催化剂，受磨损的影响较小，而活性成分主要集中在表面的催化剂，受磨损的影响较大。催化剂磨损程度的影响因素有烟气流速、飞灰特性、冲击角度和催化剂本身特性等。一般来说烟气流速越大，磨损越严重；冲击角度越大，磨损越严重。通过合理设计脱硝反应器流场，避免在反应器局部出现高流速区，可以避免催化剂出现较严重的磨损。此外带硬边的催化剂也可以有效减少飞灰对催化剂的磨损。3催化剂的再生3.1水洗再生水洗再生分在线清洗和离线清洗两种形式。在线清洗在反应器中进行，催化剂模块不拆除，而离线清洗需将催化剂模块拆下
来在专门设施中清洗。水洗过程需要记录清洗液的温度和pH 值。在清洗液中加入活性组分的前驱体，催化剂边清洗边浸渍，补充清洗过程中流失的活性组分。水洗再生过程简单、效果显著，催化性能可恢复到80%以上。3.2热再生在惰性气体保护下，以一定的升温速率，提高反应器内的温度，保持一段时间，然后再逐步降温，使沉积在催化剂表面上的铵盐受热气化、分解，吸附在催化剂表面的SO2气体发生脱附，一起随惰性气体吹出反应器，使催化剂的比表面积、孔容、孔径等物理性能得到恢复，催化活性得以改善。3.3酸液处理再生酸液处理主要应用于碱中毒后催化剂的再生，比单纯的水洗再生更加有效，还可以缩短再生时间。K．Raziyeh用0.5mol/L的稀硫酸再生生物质锅炉烟气脱硝催化剂得到了很好的再生效果，活性恢复率达92%[8]。沈伯雄等将受碱金属中毒后的催化剂先用清水冲洗，再用2mol/L浓度的硝酸溶液浸渍，再用清水淋洗至pH值达7左右，70℃下干燥，碱中毒的催化剂活性几乎全部恢复[9]。4SCR催化剂的处置催化剂的寿命一般在3～5年[10]，3～5年之后需要进行更换。由于催化剂的价格非常昂贵，并且其中含有V2O5和WO3等重金属，被更换下来的催化剂需要进行专门的无害化处理。根据国外的经验[11]，废弃催化剂的处理费用高达500欧元/m3。目前国内SCR催化剂生产厂家暂无失活催化剂再生装置，即便再生也不能永久使用，用户不可避免会遇到废弃催
化剂的处置问题。其中主要活性成分V2O5有毒性，属于剧毒品。美国、日本、韩国要求失效催化剂由用户委托持有危险废弃物处理许可证的单位负责处置，大多是破碎后在有毒固体废弃物处理场填埋场深埋。其他可行的处置方法如：将失效的催化剂研磨后与燃煤混合，送入锅炉燃烧，经热解后的催化剂材料与粉煤灰一起进行处置；研磨后与其他原料混合，用于制作混凝土；研磨后与水泥熟料混合，用作水泥添加剂，或用于制砖。综上所述，失效催化剂的处置问题应引起重视，否则将造成二次污染。在有关部门尚未强制要求催化剂供应商必须召回废弃产品之前，用户需要对其进行安全处置。5结语研究总结SCR脱硝催化剂的各种失活机理及再生方法，可以有针对性地根据锅炉特性、燃料特性以及飞灰成分进行SCR脱硝系统的优化设计，制定恰当的防止催化剂失活的措施，对延长催化剂寿命、降低SCR脱硝系统的运行维护费用具有重要意义。
编辑：张伟
浅谈脱硝催化剂再生方案及应用
浅谈脱硝催化剂再生方案及应用 摘要：随着《关于加强废烟气脱硝催化剂监管工作的通知》和《废烟气脱硝催化剂危险废物经营许可证审查指南》等一系列文件的正式发布，明确将废烟气脱硝催化剂列入《国家危险废物名录》，规范了废催化剂危险废物经营许可证（下称“危废许可证”）的办理和审批流程，统一了对废催化剂的认识、理解和做法。脱硝催化剂再生虽然在国内是全新的业务，但中国的SCR脱硝装置大量使用再生催化剂是大势所趋。关键词：废烟气脱硝催化剂，废催化剂再生，解决方案，蜂窝式催化剂 环保部2014年8月正式发布《关于加强废烟气脱硝催化剂监管工作的通知》(下称《通知》)和《废烟气脱硝催化剂危险废物经营许可证审查指南》（下称《指南》），将废烟气脱硝催化剂纳入危险废物进行管理。此《通知》和《指南》明确将废烟气脱硝催化剂（下称“废催化剂”）列入《国家危险废物名录》，规范了废催化剂危险废物经营许可证（下称“危废许可证”）的办理和审批流程，统一了对废催化剂的认识、理解和做法，为提升废催化剂再生、利用行业的整体水平，促进脱硝催化剂再生行业在中国的持续健康发展提供了政策保障。 福建龙净环保股份有限公司（龙净环保600388）从2012年11月开始正式涉足脱硝催化剂再生业务，与美国CoaLogix公司合资在2013年1月注册成立龙净科杰环保技术（上海）有限公司（下称“龙净科杰”），在2013年10月注册成立江苏龙净科杰催化剂再生有限公司（位于盐城环保产业园区，下称“盐城工厂”）。至2014年12月，盐城工厂一期15000立方米/年脱硝催化剂再生生产线将正式投产。盐城工厂正式投产前将完成危废许可证的取证，上海实验中心届时也将全面投入使用。 目前国内催化剂再生处于起步阶段，面临很多的问题。龙净环保作为国内环保产业的领军企业，有责任对此行业的良性健康发展起到引领和示范作用。经过两年多不断的探索实践，结合国外脱硝催化剂再生的经验，并对最新出台的《通知》、《指南》以及危险废物的相关政策法规进行认真学习，反复推敲，向各位领导及专家汇报如下： ?催化剂再生具有显著的经济效益和社会效益。 ?废催化剂纳入危险废物管理，其收集、贮存、运输、再生、利用和处置均须严格按危 险废物的规定执行，禁止现场再生。 ?龙净科杰的技术优势。 ?推荐脱硝催化剂采用“更换”方案而非“加层”方案。
催化剂的失活与再生
催化剂的失活与再生 [摘要]:本文重点论述了近年来国外对催化剂失活的研究成果，并阐述了经使用失活及再生后的催化剂在物化性质、孔结构、活性及选择性方面均有不同程度的改变。 [关键词]：催化剂；失活；再生；加氢 催化剂在使用过程中催化剂活性会逐渐降低即催化剂失活,失活的速度与原料的性质、操作条件、产品的要求以及催化剂本身的特性均有密切的关系。 关于催化剂的失活,归纳起来失活的原因一般分为结焦失活(造成催化剂孔堵塞)、中毒失活(造成催化剂酸性中心中毒)和烧结失活(造成催化剂晶相的改变)等。工业加氢催化剂失活的主要原因是焦炭生成和金属堵塞,造成催化剂孔结构堵塞和覆盖活性中心。同时伴随着活性中心吸附原料中的毒物,活性金属组分迁移或聚集、相组成的变化、活性中心数减少、载体烧结、沸石结构塌陷与崩溃等。 不同用途的催化剂失活的主要原因有所不同,重油加氢处理催化剂失活,是因结焦、金属聚集、活性中心数减少;渣油加氢催化剂失活是因重金属硫化物沉积和结焦。而分子筛型加氢裂化催化剂失活,主要是因结焦,焦炭覆盖活性中心和堵塞孔道, S/N杂质和重金属有机物化学吸附,使酸性中心中毒或沸石结构破坏,金属迁移和聚集等[1]。
1 催化剂失活的原因 影响催化剂失活的原因很多。Camaxob等把它们基本归纳为两类: 一是化学变化引起的失活; 二是结构改变引起的失活。Hegedus等归纳为三类: 即化学失活、热失活和机械失活。Hughes则归纳为中毒、堵塞、烧结和热失活[2]。本文将它们划分为中毒、烧结和热失活、结焦和堵塞三大类来进行讨论。 1.1中毒引起的失活 1.1.1毒物分析 催化剂的活性由于某些有害杂质的影响而下降称为催化剂中毒, 这些物质称为毒物。在大部分情况下, 毒物来自进料中的杂质, 如润滑油中含有的杂质[3], 也有因反应产物(如平行反应或连串反应的毒产物)强烈吸附于活性位而导致的催化剂中毒[4,5]。 通常所说的毒物都是相对于特定的催化剂和特定的催化反应而言的, 表1列出了一些催化剂上进行反应的毒物[6]。 1.1.2中毒类型 既然中毒是由于毒物和催化剂活性组份之间发生了某种相互作用, 则可以根据这种相互作用的性质和强弱程度将毒物分成两类: (1)暂时中毒(可逆中毒) 毒物在活性中心上吸附或化合时, 生成的键强度相对较弱可以
脱硝催化剂再生技术及应用
脱硝催化剂再生技术及应用 1脱硝催化剂再生的背景 NO X是主要大气污染物之一，是灰霾、酸雨污染及光化学烟雾的主要前驱物质。我国70%的氮氧化物排放均来自于煤炭的燃烧，电厂是用煤大户，如何有效控制燃煤电厂NO X 的排放已成为了环境保护中的重要课题。 在一系列政策、标准的驱动下，“十二五”期间，燃煤火电厂脱硝改造呈全面爆发增长趋势。截至2013年底，已投运火电厂烟气脱硝机组容量约4.3亿千瓦，占全国现役火电机组容量的50%。预计到2014年底，已投运火电厂烟气脱硝机组容量约6.8亿千瓦，约占全国现役火电机组容量的75%。按中国每MW发电机组SCR脱硝催化剂初装量(两层)为0.80～1.1立方米(即0.80～1.1m3/MW)，SCR占95%以上估算，预计到2014年底，脱硝催化剂保有量约60万立方米。 脱硝催化剂的化学寿命基本上是按24000小时设计的，意味着运行三到四年后，其催化剂活性会降低。按照脱硝催化剂的运行更换规律，预计从2016年开始，废催化剂的产生量为每年10～24万立方米(约5～12Mt/a)，呈每年递增趋势。 环保部2014年8月正式发布《关于加强废烟气脱硝催化剂监管工作的通知》和《废烟气脱硝催化剂危险废物经营许可证审查指南》，将废烟气脱硝催化剂纳入危险废物进行管理。更换下来的废催化剂若随意堆存或不当处置，将造成环境污染和资源浪费。废催化剂的再生处理正是解决这些问题的最佳途径，具有显著的社会效益和经济效益。 作为燃煤电厂SCR脱硝系统的重要组成部分，脱硝催化剂成本约占脱硝工程总投资的35%左右。废催化剂进行再生处理可为电厂节约可观的催化剂购置费用，否则电厂除了需要投入大量的资金采购新催化剂外还需花费一定费用处理废催化剂。废催化剂进行再生，实现了中国有限资源的循环再利用，节约原材料，降低能耗，有利于环境保护。如果不进行再生，将造成资源的严重浪费，并对环境带来二次污染。 可以预见，脱硝催化剂再生虽然在国内是全新的业务，但中国的SCR脱硝装置大量使用再生催化剂是大势所趋。 2脱硝催化剂的失活机理 当催化剂运行一段时间后，不可避免地因为各种复杂的物理和化学作用而失活。再加上我国燃煤电厂多燃用劣质煤、运行煤种频繁变化以及燃煤成分复杂的特点，使得SCR脱硝催化剂的使用寿命缩短，催化剂的更换速度加快。 (1)催化剂的堵塞
SCR脱硝催化剂水洗再生废水处理实践
龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/304787209.html, SCR脱硝催化剂水洗再生废水处理实践 作者：陈畅 来源：《中国科技博览》2017年第22期 [摘要]SCR脱硝催化剂水洗再生废水处理采用铁碳微电解+FeSO4沉淀法+UASB+MBR的处理工艺，满足《钒工业污染物排放标准》（GB26452-2011）及《污水综合排放标准》 （GB8978-1996）的有关要求。实践证明，该工艺运行稳定可靠，可操作性强，具有良好的经济效益和环境效益。 [关键词]铁碳微电解；FeSO4沉淀法；UASB反应器；MBR工艺 [Abstract]Combined process of iron-carbon micro-electrolysis/ferrous sulfate/UASB/MBR was applied to wastewater treatment from regeneration of SCR denitrification catalysts by water washing. The effluent quality can meet the Discharge Standard of Pollutants for Vanadium Industry （GB26452-2011）and the Integrated Wastewater Discharge Standard （GB 8978-1996）. The practice showed that the combined process is stable and reliable in operation which is of great economic and environmental benefits. [Key words]iron-carbon micro-electrolysis；ferrous sulfate；UASB reactor；MBR process 中图分类号：X773 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）22-0227-02 1 前言 本工程针对浙江浙能催化剂技术有限公司再生5000m3脱硝催化剂项目的废水进行处理。催化剂再生工艺产生的废水，根据实验及文献资料[1]，主要污染物种类及废水重金属见表1及表2所示。 由表1及表2分析可见，第一至第三道工序废水主要污染物为悬浮物、重金属、表面活性剂、氨氮等。根据上述各道工序废水的性质及污染物种类，拟将前三道工序废水收集后统一处理后达标排放。 2 废水水量及水质分析 2.1 废水水量 催化剂再生工艺涉及水洗的主要有由四个步骤，分为预清洗、酸清洗、化学清洗、活性组分负载等，其中活性组分负载不产生废水，其余每一道工序产生的废水水量及水质均有所不同，每天排放1-2次，每次每道工序排放6.4 m3。由相关运行数据，得出处理水量为48m3/d，连续运行。
SCR低温脱硝催化剂
SCR低温脱硝催化剂 一、技术背景 我国烟气脱硝市场中，选择性催化还原（SCR）技术是电站锅炉NO X 排放控制的主要技术，SCR反应的完成需要使用催化剂。目前商业上应用比较广泛的是运行温度处于320-450℃的中温催化剂，因此催化还原脱硝的反应温度应控制在 320- 400℃。当反应温度低于300℃时，在催化剂表面会发生副反应，NH 3与S0 3 和H 20反应生成（NH 4 ）2S0 4 或NH 4 HSO 4 减少与NOx的反应，生成物附着在催化剂 表面，堵塞催化剂的通道和微孔，降低催化剂的活性。另外，如果反应温度高于催化剂的适用温度，催化剂通道和微孔发生变形，从而使催化剂失活。因此，保证合适的反应温度是选择性催化还原法（SCR）正常运行的关键。 由于电站锅炉在大气温度较低和低负荷运行时，烟气温度会低于SCR适用温度。由于锅炉设计方面的原因，在低气温和低负荷条件下亚临界和超高压汽包锅炉烟气温度的缺口可以达到20℃以上，比直流和超临界锅炉更大，此时SCR停运，烟气排放浓度将不能满足国家环保要求。我国目前尚没有成熟的低温SCR 脱硝技术，需要使用复杂的换热系统才能应用SCR脱硝增加了能耗和设备投资，因此面临着艰巨的NO X 减排困难。 根据环保部《火电厂大气污染物排放标准》是国家强制标准，火电厂在任何运行负荷时，都必须达标排放。脱硝系统无法运行导致的氮氧化物排放浓度高于排放限值要求的，应认定为超标排放,并依法予以处罚。目前全工况脱硝技术已经成熟，火电厂现有脱硝系统与运行负荷变化不匹配、不能正常运行、造成超标排放的，应进行改造，提高投运率和脱硝效率。 二、技术现状 SCR低温脱硝催化剂，是洛阳万山高新技术应用工程有限公司为了解决汽包锅炉某些工况烟气温度过低和SCR低负荷运行时，导致SCR脱硝无法正常运行的技术难题，该技术是结合现有SCR脱硝工艺，从而实现SCR低温脱硝催化剂低温脱硝，SCR低温脱硝催化剂最为简单有效，由于烟气中的氮氧化物主要组成是NO （占95%），NO难溶于水，而高价态的NO 2、N 2 O 5 等可溶于水生成HNO 2 和HNO 3 ，溶 解能力大大提高，很容易通过碱液喷淋等手段将其从烟气中脱出。将烟气中的
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。 烟气中的粉尘还会带来另一个问题，较大的飞灰颗粒会聚积在催化剂烟气通道的入口及烟气通道的密封处，如果大颗粒飞灰出现聚积，普通的飞灰最终也可能会堵塞烟气的通道，
废烟气脱硝催化剂危险废物经营许可证审查指南
《废烟气脱硝催化剂危险废物经营许可证审查指南》 2014/8/26 环保部 为贯彻落实《行政许可法》、《固体废物污染环境防治法》、《危险废物经营许可证管理办法》、《危险废物经营单位审查和许可指南》(环境保护部公告2009 年第65 号)以及《国务院关于加快发展节能环保产业的意见》(国发〔2013〕30 号)，进一步规范废烟气脱硝催化剂(钒钛系)危险废物经营许可审批工作，提升废烟气脱硝催化剂(钒钛系)再生、利用的整体水平，防止对环境造成二次污染，特制定《废烟气脱硝催化剂危险废物经营许可证审查指南》(以下简称《指南》)。 《指南》按照《危险废物经营许可证管理办法》第五条的有关要求，针对废烟气脱硝催化剂(钒钛系)再生和利用过程中存在的主要问题，对从事废烟气脱硝催化剂(钒钛系)收集、贮存、运输、再生、利用处置活动的经营单位，从技术人员、废物运输、包装与贮存、设施及配套设备、技术与工艺、制度与措施等方面提出了相关审查要求。 一、适用范围 《指南》适用于环境保护行政主管部门对专业从事废烟气脱硝催化剂(钒钛系)再生、利用单位申请危险废物经营许可证的审查。燃煤电厂、水泥厂、钢铁厂等企业自行再生和利用废烟气脱硝催化剂(钒钛系)的建设项目环境保护竣工验收可参考本《指南》。 二、术语定义 (一)废烟气脱硝催化剂(钒钛系)，是指由于催化剂表面积灰或孔道堵塞、中毒、物理结构破损等原因导致脱硝性能下降而废弃的钒钛系烟气脱硝催化剂。 (二)预处理，是指清除废烟气脱硝催化剂(钒钛系)表面浮尘和孔道内积灰的活动。 (三)再生，是指采用物理、化学等方法使废烟气脱硝催化剂(钒钛系)恢复活性并达到烟气脱硝要求的活动。 (四)利用，是指采用物理、化学等方法从废烟气脱硝催化剂(钒钛系)中提取钒、钨、钛和钼等物质的活动。 三、审查要点 (一)技术人员方面 1.有3 名及以上环境工程专业或相关专业(化工、冶金等)中级以上职称的技术人员。
SCR脱硝催化剂在线清洗再生活化技术
SCR脱硝催化剂在线清洗再生活化技术 一、技术背景 随着SCR（Selective Catalytic Reduction）烟气脱硝技术在我国的应用推广，SCR催化剂的重要性逐渐被人们认识，在现有技术条件下，SCR技术以其运行稳定、脱硝性高、氨逃逸低等诸多优点不断获得广泛应用，SCR脱硝催化剂通常采用“2+1”的安装方式，由于SCR催化剂长期处于高温高尘的工作环境中，在运行一段时间后，会出现(1)SCR催化剂表面或孔道堵塞。SCR脱硝催化过程中，催化剂孔装置会慢慢堵塞并形成一层薄壁，薄壁的厚度约为1-100 um，降低了 烟气与催化剂的有效接触，导致不能将N0 X 和NH 3 转化成N 2 和H 2 0。（2）催化剂活 性成分中毒。烟气中的有毒成分，如As、K、Na，会在催化剂表面富集，而使催化剂中毒。例如砷会富集在催化剂表面和内表面，阻止反应进行。（3）催化剂磨损损失。烟气中灰尘流经催化剂时，会造成催化剂的磨损，导致催化剂活性成分减少，同时反应截面积减少。催化剂磨损造成的活性降低是一个不可逆的过程。烟气中的飞灰流经催化剂不仅造成催化剂磨损，还会造成催化剂表面积灰的磨损；同时，烟气中的飞灰被截留，在催化剂表面形成新的表面覆盖物，阻碍烟气的扩散等原因。都会使SCR催化剂活性表面减少，活性降低，寿命缩短。正常的SCR催化剂使用寿命为2年左右，在第3年就会有废SCR催化剂产生。由于SCR催化剂初期投资大，约占整个脱硝系统总投资的30-50%，当SCR催化剂中毒失活后，若采用新SCR催化剂进行替换会导致脱硝成本大幅度增加，而若采用适当的技术对SCR催化剂进行在线再生，则可能有效降低脱硝成本，据测算，对一个典型的600兆瓦机组，若采用SCR催化剂在线再生技术处理中毒失活的旧SCR 催化剂，每年可节省100-300万人民币。目前我国火电机组所安装的SCR催化剂已进入更换期，SCR催化剂的更换主要采用购买新SCR催化剂或对失活的旧SCR 催化剂进行在线再生的方式，采用购买新SCR催化剂进行更换的方式将直接影响SCR系统的运行成本。因此，研究高效低成本的SCR催化剂在线再生技术显得尤为必要与重要。 二、传统SCR催化剂再生技术 在现有技术中，为了实现待再生催化剂模块彻底清洗，并能尽可能使待再生SCR催化剂模块均匀再生，需要采用离线法再生的方法，离线再生法是把失活的
大唐甘肃发电有限公司西固热电厂1号机组脱硝催化剂再生项目技术规范
大唐甘肃发电有限公司西固热电厂 1号机组脱硝系统催化剂再生改造工程招标技术规范 1、总则 1.1 大唐甘肃发电有限公司西固热电厂23330MW机组烟气脱硝工程，采用选择性催化还原法（SCR）脱硝工艺，SCR烟气脱硝系统采用高灰段布置方式，即SCR反应器布置在锅炉省煤器出口和空气预热器之间，不考虑省煤器高温旁路系统。在锅炉正常负荷范围内烟气脱硝效率均不低于90%，反应器出口NOx浓度不高于40mg/Nm3（6%氧含量，干烟气）。双反应器布置,催化剂采用3层布置，本工程每台锅炉配置2台脱硝反应器，反应器的截面尺寸为11m38.1m，每台脱硝反应器设计成2＋1层催化剂布置方式。烟气经过与氨气均匀混合后垂直向下流经反应器，反应器入口设置气流均布装置，反应器主要由里面布置的催化剂、催化剂支撑梁、反应器壳体、密封板等组成。 1.2 本技术规范适用于大唐甘肃发电有限公司西固热电厂1号机组脱硝系统改造工程，它提出了1号机组脱硝改造的设计、供货（包括催化剂再生）、性能、制造、安装和试验等方面的技术要求。 1.3 设计、设备和材料采购、制造、施工和安装、性能验收、消缺、培训等。配合招标方接受环保主管部门进行的环保验收工作。 1.4 投标方应具备SCR脱硝改造能力，同时以总包的形式完成：（1）1号炉脱硝催化剂上层、下层拆除工作，并进行工厂再生及无害化处理；（2）脱硝烟气流量混合器测点改造；（3）脱硝系统清灰；（4）脱硝系统烟道内部检修；（5）喷氨格栅改造。 1.5 投标方应对系统的设计、设备的选择、布置负责，招标方的要求并不解除投标方的责任，投标方对项目承包负全责。 1.6 1号机组于2009年投产，催化剂采用日本日立BHK公司生产的板式催化剂，单台机组每层催化剂由88个模块组成，上层模块箱体尺寸：188139483882mm（L3W3H），下层模块箱体尺寸：1881394831560mm（L3W3H），箱体内每一小块尺寸：46434643664mm,催化剂允许使用温度范围：min300℃/max430℃，允许最高使用温度(连续5小时)：430℃；单台机组再生后共计安装176个催化剂模块，催化剂吹灰方式为声波吹灰。 1.7 本次再生催化剂上层、下层每层各88块，催化剂体积单机组总量为30 2.4m3，均采用工厂再生方式，催化剂再生总工期为35天，包含催化剂往返运输和工厂清洗、再生、检验、装拆、处置、回装、“三年SCR管理服务+三年质量质保”等工作。对不能再生的催化剂（催
催化剂的失活原因
催化剂的失活原因 催化剂的失活原因一般分为中毒、烧结和热失活、结焦和堵塞三大类。 1、中毒引起的失活 (1)暂时中毒(可逆中毒) 毒物在活性中心上吸附或化合时,生成的键强度相对较弱可以采取适当的方法除去毒物,使催化剂活性恢复而不会影响催化剂的性质,这种中毒叫做可逆中毒或暂时中毒。 (2)永久中毒(不可逆中毒) 毒物与催化剂活性组份相互作用,形成很强的的化学键,难以用一般的方法将毒物除去以使催化剂活性恢复,这种中毒叫做不可逆中毒或永久中毒。 (3)选择性中毒 催化剂中毒之后可能失去对某一反应的催化能力,但对别的反应仍有催化活性,这种现象称为选择中毒。在连串反应中,如果毒物仅使导致后继反应的活性位中毒,则可使反应停留在中间阶段,获得高产率的中间产物。 2、结焦和堵塞引起的失活 催化剂表面上的含碳沉积物称为结焦。以有机物为原料以固体为催化剂的多相催化反应过程几乎都可能发生结焦[7]。由于含碳物质和/或其它物质在催化剂孔中沉积,造成孔径减小(或孔口缩小),使反应物分子不能扩散进入孔中,这种现象称为堵塞。所以常把堵塞归并为结焦中,总的活性衰退称为结焦失活,它是催化剂失活中最普遍和常见的失活形式。通常含碳沉积物可与水蒸气或氢气作用经气化除去,所以结焦失活是个可逆过程。与催化剂中毒相比,引起催化剂结焦和堵塞的物质要比催化剂毒物多得多。 在实际的结焦研究中,人们发现催化剂结焦存在一个很快的初期失活,然后是在活性方面的一个准平稳态,有报道称结焦沉积主要发生在最初阶段(在0.15s内),也有人发现大约有50%形成的碳在前20s内沉积。结焦失活又是可逆的,通过控
制反应前期的结焦,可以极大改善催化剂的活性,这也正是结焦失活研究日益活跃的重要因素。 3、烧结和热失活(固态转变) 催化剂的烧结和热失活是指由高温引起的催化剂结构和性能的变化。高温除了引起催化剂的烧结外,还会引起其它变化,主要包括: 化学组成和相组成的变化,半熔,晶粒长大,活性组分被载体包埋,活性组分由于生成挥发性物质或可升华的物质而流失等。事实上,在高温下所有的催化剂都将逐渐发生不可逆的结构变化,只是这种变化的快慢程度随着催化剂不同而异。 烧结和热失活与多种因素有关,如与催化剂的预处理、还原和再生过程以及所加的促进剂和载体等有关。 当然催化剂失活的原因是错综复杂的,每一种催化剂失活并不仅仅按上述分类的某一种进行,而往往是由两种或两种以上的原因引起的。
SCR催化剂再生与回收
SCR催化剂再生与回收 一：硫酸处理再生比单纯的水洗再生更有效，酸洗再生后K2O得以完全清除，同时在催化剂表面引入了硫酸根离子，使其再生后的脱销活性在350℃-500℃内，稀硫酸的浓度最佳为0.5mol/L,催化剂的脱销活性能够达到中毒前的92%。这主要是因为硫酸根离子在催化剂表面的出现，增加了酸性位的数量，提高了酸性位的强度。钒的溶解量随再生溶液的PH值变化，PH值越低，被溶解的钒越多。钨的浸出量相对于其在催化剂中的担载量并不明显。研究采用0.5mol/L的稀硫酸对KCl中毒的催化剂进行再生，当反应温度超过300℃后，再生后的催化剂表现出比新鲜催化剂更高的脱销活性。这可能是由于表面硫酸物种的促进作用，钾被稀硫酸洗去，以及V-OH基团得到恢复。酸液再生对Ca中毒的SCR 催化剂恢复效果也较好。 二：①还原浸出-氧化沉钒法。该法将废钒催化剂加水加热煮沸，并加入二氧化硫或亚硫酸钠还原，使五氧化二钒还原成四价钒呈硫酸钒酰形态进入溶液，然后加入氧化剂氯酸钾氧化沉钒。 ②酸性浸出-氧化沉钒法。用盐酸或硫酸溶液升温浸出，同时加入氧化剂氯酸钾氧化四价钒为五价钒，五氧化二钒的浸出率可达95%-98%,再用碱溶液调节PH值，煮沸溶液得到五氧化二钒沉淀。 ③碱性浸出-沉钒法。由于五氧化二钒为两性氧化物，可采用酸液浸取液，采用碱液加以浸取回收。用NaOH或者碳酸钠溶液在90℃下浸出，溶液过滤后调整PH值1.6-1.8，煮沸得到五氧化二钒沉淀。碱浸法五氧化二钒的回收率与酸法相当，但碱法回收五氧化二钒的纯度不如酸法。 ④高温活化法。将废钒催化剂直接进行高温活化，焙烧时不加任何添加剂，
然后用碳酸氢钠浸出，同时加入少量氯酸钾氧化溶液，通过过滤、浓缩浸出液，再加入氯化铵使钒以偏钒酸铵形式沉淀，干燥、煅烧得到五氧化二钒产品。三：再生技术联用 在实际的操作中，由于催化剂的中毒因素很多，所以再生方法也不限于一种，往往由多种方法组合，最常用的工艺：去灰→水洗→超声波化学清洗→活性物质负载→干燥。这里的化学清洗可以根据催化剂的中毒情况，添加不同的化学清洗剂，对于碱金属或碱土金属中毒可以用酸液，对于S中毒可以用碱液清洗。而活性物质负载，不仅可以补充丢失的活性组分，还能激活一些处于惰性的活性价态。四：活性盐溶液活化再生 为了恢复或修补催化剂的活性组分和微孔结构，将预先处理好的催化剂放入活性盐溶液中进行活化，达到恢复和提高催化剂脱硝活性的目的。水洗、酸洗后，采用偏钒酸铵/偏钨酸铵溶液（V/W质量比=1:5）对催化剂进行活化清洗，有效地恢复了失活催化剂的脱硝活性。采用0.1mol/L的稀硫酸对用于以锯末为燃料的生物质电厂的SCR催化剂进行酸洗，在360℃下催化剂活性仅上升至51%。向0.1mol/L稀硫酸加入0.025mol/L仲钨酸铵，催化剂的再生程度提高至69%，这可能是因为大量W的出现增加了催化剂上酸性位的数量，稳定了Bronsted 酸性。常州肯创环境公司发明一种SCR催化剂清洗再生液，包括渗透促进剂、表面活性剂以及活性组分补充液，经过清洗和活化后，催化剂的活性可恢复至90%-105%，使用寿命可达新鲜催化剂的95%以上。
废烟气脱硝催化剂再生环境污染问题及其防治策略
废烟气脱硝催化剂再生环境污染问题及其防治策略 运城学院 摘要】当前我国废烟气脱硝催化剂再生还处于采用现 场再生方式阶段，但该种再生方式容易带来废水、废气、废物（废液）及噪声等环境污染问题，给环境带来较大隐患。 本文即基于废烟气脱硝催化剂再生过程中所产生的这些环境污染问题，对其防治策略进行探讨。 关键词】废烟气脱硝催化剂；再生；污染问题；防治 废烟气脱硝催化剂再生不仅能提升火电厂脱硝装置对 脱硝催化剂的循环综合利用效率，而且有利于煤火电厂脱硝装置在运行投入费用上的降低。基于“提高综合利用效率” 与“降低运行费用”两大原则，再生已经成为国内外对失效催化剂进行处理的首选方式。 [1] 但在废烟气脱硝催化剂再生过程中，我国当前再生方式还停留在现场再生阶段，而该种再生方式下容易导致多种环境污染问题，给我国环境带来了较大隐患。随着社会不断发展，人们环境保护意识不断提高，环境保护问题成为我国社会焦点之一。如何防治废烟气脱硝催化剂再生过程中所带来的环境污染问题，也成为我国废烟气脱硝催化剂再生当前研究重要课题。 、废烟气脱硝催化剂再生给环境带来的问题 恢复或进一步提高，得以继续循环使用。当前，对于废烟气脱硝催化剂的再生处理方式当前主要有现场再生与工厂化再生两种。我国在烟气脱硝工程方面的发展还处于起步阶段，尚未出现大量废脱硝催化剂，受制于再生能力不足等原因，多对现场再生方式加以采用。 [2] 但该类再生方式会给环境带来很大隐患，欧洲与美国电
对废烟气脱硝催化剂进行再生处理，能够使其活性实现 厂在初期发展阶段也曾采取现场再生方式对废烟气脱硝催化剂实施再生处理，但从 2005 年后美国电厂均不再对这种再生方式加以应用，美国环境管理部门与电厂均认为在废烟气脱硝催化剂再生过程中采取现场再生方式具有较大危险，容易导致现场环境与水质污染等问题。而在整个现场再生工作区域对帐篷看护等措施加以采取，又会极大地增加现场施工成本。 在现场再生过程中，产生污染物的环节除预处理、清洗 及酸洗外，还包括干燥或煅烧以及废水处理与废气治理等。 在预处理过程中会导致大量粉尘产生；在清洗与酸洗过程中会导致大量清洗废水、废渣；在隧道窑中会导致大气污染物的产生；在失活的催化剂中包含大量砷、钒及钼、钨等对环境有害重金属；且在废水处理过程中还会导致污泥产生，在废气治理过程中会导致粉尘产生。加之现场再生方式下未对无害化处理设备与系统进行配备，很容易使电厂周边环境与
SCR脱硝催化剂项目经济分析和评价
SCR脱硝催化剂项目经济分析和评价 大连理工大学石油与化学工程学院 摘要：SCR脱硝催化剂项目主要用于生产脱硝催化剂，可用于化工及环境保护工业等，。当今社会随着环境污染的加剧，氮化物 的排放量急剧增加，脱硝催化剂的生产越来越受到国家和人们的重视。本文是对年产10000m3脱硝催化剂项目进行经济分析和 评价。项目经济分析和评价是对工程项目的经济合理性进行计算、分析、论证，并提出结论性意见的全过程。是工程项目可行 性研究工作的一项重要内容，也是最终可行性研究报告的一个重要组成部分。目的是提出全面的评价报告，为方案决策和编制 设计任务书提供可靠的依据。 1.概述 1.1项目概况 SCR脱硝催化剂建设投资项目是新建项目，该建投资项目生产的产品是在国内外市场上十分畅销的产品。 该项目拟占地（农田）250亩，且交通较为便利。其原材料、燃料、动力等的供应均有保证，该拟建投资项目主要设施包括生产车间，与工艺生产相适应的辅助生产设施、公用工程以及有关的管理、生活福利设施。 该建投资项目的年设计生产能力为10000m3。 1.2编制依据 （1）国家计委、建设部编制的《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）； （2）国家计委推荐使用的《投资项目可行性研究指南》（2002）； （3）国家财政、税务部门颁发的有关文件； （4）项目设计方案，业主及其他专业提供的有关资料及数据； 二、费用与效益估算 2.1总投资估算 2.1.1．固定资产投资估算 （1）固定资产投资额估算是根据概算指标估算法进行的。根据概算指标估算法估算的固定资产投资额为30000万元。 固定资产投资估算见表1-1。 2.1.2．建设期利息估算 建设期利息按投资借款计划及估算公式估算为2800万元 2.2总成本费用的估算 全厂定员为100人，工资及福利费按每人每年100000元估算，全年工资及福利费为1000万元。
工业催化剂的失活与再生大作业
工业催化剂的失活 题目：工业催化剂的失活 学院：求是学部 专业： 2010级化学工程与工艺 姓名：刘妍君 学号： 3010207414
工业催化剂的失活 刘妍君 （天津大学求是学部，3010207414） 摘要：工业催化剂在其使用过程中，其活性和选择性皆会逐渐下降，甚至会失去继续使用的价值，这就是催化剂的失活过程。通常将失活过程划分为以下三种类型：催化剂积炭等堵塞失活、催化剂中毒失活、催化剂的热失活和烧结失活。这里将对各类催化剂失活的含义、特征、类型、主要失活机理和影响因素逐一进行阐述。 关键词：催化剂失活 1 积碳失活 催化剂在使用过程中，因表面逐渐形成炭的沉积物从而使催化剂活性下降的过程称为积炭失活。 积炭一定程度上可延缓催化剂的中毒作用，但催化剂的中毒却会加剧积炭的发生。与单纯的因物理沉积物堵塞而导致的催化剂失活相比，积炭失活还涉及反应物分子在气相和催化剂表面上一系列的化学反应问题。 积炭的同时往往伴随着金属硫化物及金属杂质的沉积。单纯的金属硫化物或金属杂质在催化剂表面的沉积也与单纯的积炭一样同样会因覆盖催化剂表面活性位，或限制反应物的扩散等而使催化剂失活。故通常将积尘、积硫及金属沉积物引起的失活，都归属积炭失活一类。 1.1催化剂积炭形成机理 在大多数涉及烃类的反应中，反应物分子、产物分子和反应中间物都有可能成为生炭的母体，它们或者相互结合，或者相互缩合成一类高分子量的碳化物沉积在催化剂上。积炭既可以通过平行反应、连串反应产生，也可以通过复杂反应的顺序产生。 催化剂上的积炭按形成方式可分为非催化积炭和催化积炭两大类。 1.1.1非催化积炭 非催化积炭指的是气相结炭或非催化表面上生成炭质物的焦油和固体炭质物的过程。气相结炭一般认为是烃类按自由基聚合反应或缩合反应机理进行的，在气相中生成的炭通常统称为烟炱。 非催化表面上的焦油，是烃类在热裂化中凝聚缩合的高分子芳烃化合物，主要是一些高沸点的多环芳烃，有的还含有杂原子；芳烃中既有液体物质，又有固体物质。非催化形成的表面炭，是气相生成的烟炱和焦油产物的延伸，它是在无催化活性表面上形成的焦炭，无论是随原料加入或由气相反应所生成的高分子中间物，都会在反应器内的任何表面凝聚；非催化表面起着收集凝固焦油和烟炱的作用，并促进这些物质的浓缩，从而进一步发生非催化反应。由于高温下高分子量的中间物在任何表面上都会缩合，因此通过控制气相焦油和烟炱的生成可使非催化积炭减小。 此外非催化结炭还包括烃类原料中的残炭，它们通常是沥青质、多环芳烃，会直接沉积
废旧脱硝催化剂再生工艺及工程案例
脱硝催化剂在火电厂SCR脱硝技术中占据重要比重，不仅加装的费用占总投资的近40%，且催化剂性能的好坏直接影响脱硝的效率。本文系统综述了催化剂中毒失活的物理及化学机制、再生方法及工艺，并结合大唐南京环保科技有限责任公司SCR脱硝催化剂再生项目，详细介绍了再生工艺流程在实际工程的应用，经测试，再生后的催化剂各项性能(如元素含量、比表面积、活性K值、SO2/SO3转化率等)均得到明显恢复，且达到了火电厂使用要求，该项目的成功应用对于脱硝催化剂使用寿命的延长及再生工艺的制定具有重要的指导意义。 目前，各国对煤炭的利用依然以发电为主，因其对煤炭有着较高的利用与环境效率。而火电厂发电输出的电力，作为世界上最重要的二次清洁能源，已成为国民经济的重要支柱产业，为社会经济及工业与城市化发展做出了巨大贡献，但过量的煤炭资源消耗也带来了严重的环境污染问题，其中氮氧化物(NOX)是主要的大气污染物之一。 为实现NOX的超低排放，选择性催化还原技术(Selective Catalytic Reduction，SCR)因其高效率、低费用的优点得到了广泛应用，现已成为电厂烟气脱硝中最为成熟的一种技术。其中，脱硝催化剂的活性是SCR脱硝工艺中最为关键的一环，其品质的优劣直接影响着脱硝的效率。通常SCR脱硝催化剂的设计化学寿命约为3年，且更换加装新鲜催化剂费用占脱硝工程总投资约40%的比例，另外SCR运行时催化剂经常会出现堵塞、磨蚀及中毒等现象。因此，若选择将废旧催化剂直接填埋，将会造成资源的极大浪费与环境污染。 2014年08月05日，环保部发布《关于加强废烟气脱硝催化剂监管工作的通知》，提出将废旧烟气脱硝催化剂(钒钛系)纳入到危险废物进行管理，并将其归类为《名录》中的“HW50”系列，同时也指出需将废旧烟气脱硝催化剂(钒钛系)的管理和再生、利用情况纳入污染物减排管理和危险废物规范化管理范畴，从环保和经济角度来说，催化剂再生终将成为最佳的废旧烟气脱硝催化剂处理方式。 催化剂再生是指废旧脱硝催化剂经过物理清洗(如物理吹扫、高压水洗等)和化学清洗(如酸性清洗、碱性情洗、离子清洗等)后，再通过浸渍补充催化剂活性组分使其重新获得活性的方法。本文主要分析了火电厂SCR脱硝催化剂中毒失活原理、介绍了催化剂再生工艺、不同性能测试系统以及具体的再生工程案例等。 1 SCR再生工艺 1.1 催化剂失活机理 催化剂失活可分为物理失活和化学失活两块，物理失活指的是催化剂在高温、高层的环境中，因催化剂表面飞灰沉积、孔结构阻塞以及热烧结等原因引起的失活；化学失活指的是SCR脱硝运行过程中，煤质或飞灰中的碱金属、碱土金属以及P、As等元素阻塞孔道或与催化剂活性位点结合引起的活性破坏。 1.1.1 表面附着物和磨损
SCR脱硝催化剂介绍
S C R脱硝催化剂介绍标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]
SCR脱硝催化剂介绍1．催化剂的化学组成 商业SCR催化剂活性组分为V 2O 5 ，载体为锐钛矿型的TiO 2 ，WO 3 或MoO 3 作助催剂。SCR 催化剂成分及比例，根据烟气中成分含量以及脱硝性能保证值的不同而不同。表2-2列出了典型催化剂的成分及比例。 表2-2 典型催化剂的成分及比例 活性组分是多元催化剂的主体，是必备的组分，没有它就缺乏所需的催化作用。助催 化剂本身没有活性或活性很小，但却能显着地改善催化剂性能。研究发现WO 3与MoO 3 均可
提高催化剂的热稳定性，并能改善V 2O 5 与TiO 2 之间的电子作用，提高催化剂的活性、选择 性和机械强度。除此以外，MoO 3还可以增强催化剂的抗As 2 O 3 中毒能力。 载体主要起到支撑、分散、稳定催化活性物质的作用，同时TiO 2 本身也有微弱的催化 能力。选用锐钛矿型的TiO 2作为SCR催化剂的载体，与其他氧化物(如Al 2 O 3 、ZrO 2 )载体相 比，TiO 2抑制SO 2 氧化的能力强，能很好的分散表面的钒物种和TiO 2 的半导体本质。 2．对SCR催化剂的要求 理想的燃煤烟气脱硝催化剂需要满足以下条件： (1) 活性高为满足国家严格的排放标准，需要达到80%～90%的脱硝率，即要求催化剂有很高的SCR活性； (2) 选择性强还原剂NH 3主要是被NO x 氧化成N 2 和H 2 O，而不是被O 2 氧化。催化剂的 高选择性有助于提高还原剂的利用率，降低运行成本； (3) 机械性能好燃煤电厂大多采用高灰布置方式，SCR催化剂需长期受大气流和粉尘的冲刷磨损，并且安装过程对催化剂的机械强度也有一定的要求； (4) 抗毒性强烟气和飞灰中含有较多的毒物，催化剂需要耐毒物的长期侵蚀，长久保持理想的活性； (5) 其他 SCR催化剂对SO 2 的氧化率低，良好的化学、机械和热稳定性，较大的比表面积和良好的孔结构，压降低、价格低、寿命长。此外，还要求SCR催化剂结构简单、占地省、易于拆卸或装填。 3．催化剂类型
废弃SCR脱硝催化剂处理行业的现状和建议
废烟气脱硝催化剂处理行业的现状和建议 一、行业现状 近年来，废烟气脱硝催化剂数量逐年增长，预计2017年后，全国每年产生量将达到10万吨左右，由于该催化剂中含有对环境和人体有毒有害物质，环保部在2014年将其列为危险废物，并在2016年将其纳入危险废物名录。 《废烟气脱硝催化剂危险废物经营许可证审查指南》要求经营企业必须具备年再生5000立方米和综合利用5000立方米的能力。经营企业只有同时具备再生和利用，才能确保其接收的废烟气脱硝催化剂得到有效处置。 由于各地环保部门对审查指南的理解不一致，大量只有再生项目的企业获得了废烟气脱硝催化剂的经营许可证。从目前行业来看，绝大部分经营企业（20家左右）只有再生业务，其接收的不能再生的废催化剂并未得到有效处置，根据国家相关规范规定：危险废物储存不得超过一年，这些企业存在严重的违规行为。一些从业者甚至可能将废催化剂未经处理转手给不具备经营资质的企业。这些企业在市场上恶性竞争，使得规范处理的企业处于不利的市场地位，因此，从目前行业现状来看，很难确保废烟气脱硝催化剂作为危废得到有效处置。 二、加强监管的有效性 目前，废烟气脱硝催化剂行业的监管存在一定漏洞。以山西为例，从2015年至今，山西省电厂共产生3000多吨废烟气脱硝催化剂，由于山西在之前未有处置能力，因此，产生的废烟气脱硝催化剂均运到省外，主要包括江苏、河南和安徽等地，从山西环保部门获悉，他们对转运到省外的废烟气脱硝催化剂的处置情况并不清楚。 接收的这几家企业目前都只有再生业务，废烟气脱硝催化剂作为危废虽然从电厂“合法”转移到了具有资质的企业手里，但其实只是转移了一个地方，并没有全部得到有效处置，这对环境存在着较大的潜在隐患。 因该对跨省转移的危险废物应该加强监管，确保废烟气脱硝催化剂得到有效处置。 三、最优处置方案 废烟气脱硝催化剂处理技术包括再生和综合利用两个方面，再生是对性能修复，重新投入运行；综合利用是通过一定的方法使其得到无害化和资源化处理。
简述催化剂失活
简述各类催化剂失活 的含义、特征、类型、主要失活机理和影响因素 天津大学 化工学院 09化工一班 王一斌 3009207018
摘要 本文主要讲述工程上的催化剂失活的主要原因，在文中用一些例子讲述了这些原因和方法，这些方法中涉及了国内外传统的和某些先进的方法。 在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率（既能提高也能降低），而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质叫催化剂（也叫触媒）。根据定义我们知道催化剂能改变化学反应进行的速度，因此在工业生产中具有重要的作用，但是我们也都知道在工业生产中催化剂并不能一直保持稳定不变的活性，因此研究催化剂的失活与再生便有着重要的意义。 催化剂失活是指在恒定反应条件下进行的催化反应的转化率随时间增长而下降的的现象叫催化剂失活。催化剂失活的过程大致可分为三个类型：催化剂积碳等堵塞失活，催化剂中毒失活，催化剂的热失活和烧结失活。下面就三种失活方式做简要解释：积碳失活：催化剂在使用过程中，因表面逐渐形成碳的沉积物从而使催化剂的活性下降的过程称积碳失活。 中毒失活：催化剂的活性和选择性由于某些有害物质的影响而下降的过程称为催化剂中毒。 热失活和烧结失活：催化剂由于高温造成烧结或者活性组分被载体包埋，活性组分由于生成挥发性物质或可升华的物质而损失造成的活性降低的现象。
正文 一、积炭失活 催化剂表面上的含碳沉积物称为结焦。以有机物为原料以固体为催化剂的多相催化反应过程几乎都可能发生结焦。由于含碳物质和/或其它物质在催化剂孔中沉积，造成孔径减小(或孔口缩小)，使反应物分子不能扩散进入孔中，这种现象称为堵塞。所以常把堵塞归并为结焦中，总的活性衰退称为结焦失活，它是催化剂失活中最普遍和常见的失活形式。通常含碳沉积物可与水蒸气或氢气作用经气化除去，所以结焦失活是个可逆过程。与催化剂中毒相比，引起催化剂结焦和堵塞的物质要比催化剂毒物多得多。 在实际的结焦研究中，人们发现催化剂结焦存在一个很快的初期失活，然后是在活性方面的一个准平稳态，有报道称结焦沉积主要发生在最初阶段(在0.15s 内)，也有人发现大约有50%形成的碳在前20s 内沉积。结焦失活又是可逆的，通过控制反应前期的结焦，可以极大改善催化剂的活性，这也正是结焦失活研究日益活跃的重要因素。 结焦机理分为酸结焦、脱氢结焦、离解结焦。 酸结焦：烃类原料在固体酸催化剂上或固体催化剂的酸性部位上通过酸催化聚合反应生成碳质物质。 ()y x m n CH H C → 脱氢结焦：烃类原料在金属和金属氧化物的脱氢部位上分解生成碳或含碳原子团。 yC H C m n → 离解结焦：一氧化碳或二氧化碳在催化剂的解离部位上解离生成碳。 222 2O C CO CO C CO +?+? 二、中毒失活 催化剂所接触的流体中的少量杂质吸附在催化剂的活性位上，使催化剂的活性显著下降甚至消失，称之为中毒。使催化剂中毒的物质称为毒物。 (1)暂时中毒(可逆中毒) 毒物在活性中心上吸附或化合时，生成的键强度相对较弱可以采取适当的方法除去毒物，使催化剂活性恢复而不会影响催化剂的性质，这种中毒叫做可逆中毒或暂时中毒。 (2)永久中毒(不可逆中毒) 毒物与催化剂活性组份相互作用，形成很强的化学键，难以用一般的方法将毒物除去以使催化剂活性恢复，这种中毒叫做不可逆中毒或永久中毒。 (3)选择性中毒 催化剂中毒之后可能失去对某一反应的催化能力，但对别的反应仍有催化活性，这种现象称为选择中毒。在连串反应中，如果毒物仅使导致后继反应的活性位中毒，则可使反应停留在中间阶段，获得高产率的中间产物。