SCR脱硝催化剂失活及其原因研究.pdf

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1、第39卷第6期燃料化学学报Vo1．39NO．62011年6月JournalofFuelChemistryandTechnologyJun．2011文章编号：0253—2409(2011)06_0465-o6SCR脱硝催化剂失活及其原因研究商雪松，陈进生，赵金平，张福旺，徐亚，徐琪(中国科学院城市环境研究所，福建厦门361021)摘要：以运行后的蜂窝型SCR(Selectivecatalyticreduction)催化剂和新鲜催化剂为研究对象。应用红外光谱、氮气吸脱附、x射线衍射、电镜扫描等手段对新

2、鲜催化剂及运行后催化剂进行表征。结果表明，运行后催化剂表面官能团发生了变化，比表面积严重降低，载体(TiO)产生了型变，并且催化剂表面微粒出现了团聚现象。对运行后催化剂活性降低的原因进行了研究，结果表明，脱硝催化剂在运行过程中遭遇了突发性高温(如f>650oC)，导致活性出现劣化。此外，催化剂表面沉积物中水溶性离子及砷、磷等物质也对催化活性产生了影响。关键词：选择性催化还原；催化剂；失活；评价中图分类号：0643．36文献标识码：ADiscussiononthedeactivationofSCRd

3、enitrificationcatalystanditsreasonsSHANGXue—song，CHENJin—sheng，ZHAOJin-ping，ZHANGFu—wang，XUYa，XUQi(InstituteofUrbanEnvironment，ChineseAcademyofSciences，Xiamen361021，China)Abstract：ThedenitrificationbehaviorsoffleshandusedhoneycombSCRcatalystswerecompa

4、redandthedeactivationreasonswereanalyzedbyusingFouriertransformationinfraredspectra(Fr—IR)，N，adsorption／desorption，X—raydiffraction(XRD)。andscanningelectronmicroscope(SEM)．Theresultsshowthatthefunctionalgroupsonthesurfaceoftheusedcatalystarechangedand

5、thespecificsurfaceareaoftheusedcatalystdecreasesseriously．MoreovertheTiO2crystalliteofusedcat~ystischangedandsomenano-particlesaggregateonthesurfaceoftheusedcatalyst．Thereasonofthedeactivationofusecatalystistheunexpectedhightemperature(e．g．f>650oC)．Ot

6、herwise．thewatersolubleions．arsenicandphosphorusinthedepositonthesurfaceoftheusedcatalystcanalSOaffectthecatalyticactivity．Keywords：SCR：catalyst：deactivation：evaluation近年来，中国燃煤电厂氮氧化物的排放量约占化学反应的综合能力。与其他催化剂一样，SCR催中国氮氧化物排放总量的一半，随着燃煤电厂数量化剂在运行过程中也存在着活性下降的问

7、题。造成的不断增加，其氮氧化物的排放量及所占比例还将SCR催化剂失活的原因有很多，既有运行工况的影不断增加。目前，虽然中国绝大部分燃煤电厂锅响，也有烟气中各种有毒有害化学成分的作用。其炉配有低氮燃烧技术，但仅能达到中等的脱硝水平，中，砷元素(As)、碱金属、碱土金属及金属氧化物所满足不了日益严格的NO排放要求。因此，作为一具有的毒害作用最为明显L4]。此外，由烟气中的粉种高效的烟气脱硝技术——选择性催化还原尘和温度波动对催化剂宏观结构造成的损坏，同样(Selectivecatalyticreduc

8、tion，SCR)工艺已经引起会引起催化剂活性的降低。研究者的关注。至2008年底，中国已投运的SCR由于中国燃煤电厂SCR脱硝工艺起步较晚，有烟气脱硝机组约1962万kW，占煤电机组容量的关SCR脱硝催化剂脱硝性能的研究较少。有文3．4％J。SCR工艺的原理是向锅炉排放烟气中喷献从自制催化剂的活性与中毒机理等方面进行入NH等还原剂，在催化剂作用下与烟气中的NO模拟实验与初步探讨。本研究以商用蜂窝型SCR生成无害的N，和H'O。脱硝催化剂为研究对象，借助模拟实验装置和各种烟气SCR