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貴金屬蜂窩陶瓷催化劑為什么會出現失活的情況

來源:云更新 時間:2022-05-15 11:01:44 瀏覽次數:

隨著SCR脫硝貴金屬蜂窩陶瓷催化劑使用時間的增長,貴金屬蜂窩陶瓷催化劑的活性將逐漸不能滿足SCR脫硝要求,直至催化劑失活需要更換,但由于新貴金屬蜂窩陶瓷催化劑的價格較高,處理廢舊催化劑也需要一定的......
    隨著SCR脫硝貴金屬蜂窩陶瓷催化劑使用時間的增長,貴金屬蜂窩陶瓷催化劑的活性將逐漸不能滿足SCR脫硝要求,直至催化劑失活需要更換,但由于新貴金屬蜂窩陶瓷催化劑的價格較高,處理廢舊催化劑也需要一定的費用,大多數用戶都會考慮對催化劑進行再生。相比更換新鮮貴金屬蜂窩陶瓷催化劑,貴金屬蜂窩陶瓷催化劑再生可延長催化劑的使用壽命、減少廢棄催化劑填埋所產生的二次污染,且再生價格僅約為新鮮催化劑的1/2。因此,催化劑再生技術的產業化發展,可提高我國的節能環保水平,加快脫硝產業的形成和發展,也是減輕氮氧化物污染、提高和改善空氣質量的有力措施,對保護生態環境和保障“十二五”節能減排戰略的順利實施具有重要意義,同時對提升區域經濟實力將起到重要的推動作用。

貴金屬蜂窩陶瓷催化劑為什么會出現失活的情況

    貴金屬蜂窩陶瓷催化劑是整個SCR脫硝系統的核心部分,目前工業中應用更多的貴金屬蜂窩陶瓷催化劑大多以TiO2為載體,以V2O5或V2O5-WO3、V2O5-MoO3為活性成分。隨著催化劑使用時間的增長,貴金屬蜂窩陶瓷催化劑會逐漸發生失活現象,其主要原因包括以下四種:
(1)砷(As)、堿金屬(主要是K、Na)等引起的貴金屬蜂窩陶瓷催化劑中毒高溫煙氣中的氣態As2O5擴散進入催化劑的微孔結構中,在催化劑表面發生反應,占據并破壞催化劑的活性位,從而導致催化劑失活。堿金屬元素被認為是對SCR催化劑毒性更大的一類元素,不同堿金屬元素毒性由大到小的順序:Cs2O>Rb2O>K2O>Na2O>Li2O,除堿金屬氧化物以外,堿金屬的硫酸鹽和氯化物也會導致催化劑的失活。
(2)貴金屬蜂窩陶瓷催化劑的堵塞
小顆粒的飛灰及反應過程中形成的銨鹽沉積在催化劑表面的小孔中,造成貴金屬蜂窩陶瓷催化劑堵塞,阻礙NOx、NH3、O2到達催化劑活性表面,從而引起貴金屬蜂窩陶瓷催化劑失活。
(3)高溫引起的燒結、活性組分揮發催化劑長期暴露于其允許高運行溫度以上的高溫環境可引起催化劑活性位置燒結,導致催化劑顆粒增大,比表面積減小,一部分活性組分揮發損失,因而使催化劑活性降低。
(4)機械磨損
在貴金屬蜂窩陶瓷催化劑的安裝、更換過程中,催化劑受到沖擊作用進而使得其表面活性物質減少;此外,由于SCR反應塔中的催化劑垂直布置,煙氣自反應塔頂部垂直向下平行催化劑流動,在較大空速條件下,煙氣中的大顆粒物質對催化劑的磨損作用也使得催化劑表面活性物質減少。
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