SCR脱硝催化剂抗砷中毒改性优化与再生研究进展

选择性催化还原(SCR)是目前应用最为广泛的烟气脱硝技术,催化剂是整个SCR脱硝系统的核心。在实际应用过程中,催化剂存在各种失活问题,其中砷中毒是催化剂失活的重要原因之一。本文详细阐述了SCR脱硝催化剂砷中毒的物理和化学失活机理,其中物理失活是由于As2O3在催化剂表面沉积、氧化造成催化剂孔道堵塞所致,而化学失活是由于砷氧化物破坏催化剂酸位点、改变活性基团形态、降低催化剂氨吸附及氧化还原能力所致。然后,系统介绍了抗砷中毒SCR脱硝催化剂的研发路线以及现有抗砷中毒催化剂优化改进的主要技术手段,主要包括调整催化剂孔隙结构、优化催化剂化学配方和烟气侧砷氧化物吸附固化等,其中MoO_(3)是优选的催化剂活性助剂,金属元素(如Bi、In、Sn、Mg)是主要的抗砷助剂,钙基物质是典型的烟气侧砷氧化物吸附添加剂。最后,对砷中毒废弃催化剂的再生技术进行了简要介绍,包括湿法清洗、热还原法、复合再生等,在实际工业应用中,主要以物理清扫、湿法清洗配合活性组分添加的复合再生方式实现中毒催化剂再生。本文可对未来抗砷中毒SCR脱硝催化剂的研发与优化提供重要支撑。

抗高温失活SCR脱硝催化剂研究进展

V_(2)O_(5)-WO_(3)(MoO_(3))/TiO_(2)催化剂是目前广泛应用的商用选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂。商用选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂。然而,在实际工业应用过程,特别是垃圾焚烧锅炉、燃油及燃气轮机等设备的烟气脱硝中,常规钒钨(钼)钛系脱硝催化剂存在各种失活问题,高温烧结是其中重要的原因之一。本文首先介绍了钒钨(钼)钛系脱硝催化剂高温失活的三种主要机理,包括高温下载体TiO_(2)晶格转变、还原剂NH_(3)选择性催化氧化以及水蒸气-NH_(3)竞争性吸附。然后,系统分析了目前提高SCR脱硝催化剂耐高温性能的主要技术手段,包括提高催化剂载体热稳定性及抑制还原剂NH 3被氧化等,其中Ti-Zr、Ti-Si及分子筛是优选的热稳定型催化剂载体,金属氧化物(如Fe_(2)O_(3)、WO_(3))是主要的具有抑制NH 3催化氧化能力的活性组分。此外,本文还对高温催化剂的抗水改性技术手段进行了简要叙述,包括增加抗水助剂和采用疏水型载体,其中可选的抗水助剂包括贵金属(如Pt、Pd等)以及金属氧化物(如WO_(3)、CeO_(2)等)等,其主要目的是提高催化剂表面吸附活化反应组分的能力,而采用疏水型载体(如抗水型分子筛、具有抗水保护层包覆的金属氧化物)则可抑制水蒸气竞争吸附,提高催化剂的耐水性能。最后,基于现有研究进展的分析和总结,本文对未来抗高温失活SCR脱硝催化剂的发展趋势做出了展望,相关结论可对后续SCR脱硝催化剂抗高温失活改性的研究提供重要支撑。