SCR脫硝催化劑循環再利用的研究進展

更新時間：2012-04-01 10:34 來源：綠色科技作者: 閱讀：3707

摘要：指出了催化劑是選擇性催化還原(SCR)脫硝系統的核心，催化劑的壽命直接關系著SCR脫硝系、統的運行成本，分析了SCR反應過程催化劑失活的各項因素，并針對特定的失活原因，詳細闡述了失活SCR催化劑再生技術的原理和特點，就現行應用于廢棄含釩催化劑提取釩的工藝進行了探討。

關鍵詞：煙氣脫硝；選擇性催化還原；催化劑；循環再利用

中圖分類號：TQ426 文獻標識碼：A 文章編號：1674—9944(20l1)06 0006—04

1 引言

燃煤電廠排放的氮氧化物(NO )是主要大氣污染物之一，也是形成光化學煙霧、酸雨污染及破壞臭氧層的主要物質。如何有效控制NO 排放已成為當前環境保護中令人關注的重要課題[ 1]。而在眾多的脫硝技術中，選擇性催化還原法(Selective Catalytic Reduction，SCR)以其無副產物，裝置簡單并且脫除效率高(可達9O 以上)、運行可靠、便于維護等優點，已成為現階段世界上應用最為廣泛的煙氣脫硝技術。

采用SCR技術的關鍵問題是選擇優良的催化劑，它的性能直接影響到SCR 系統的整體脫硝效果。經過多年的工業實踐和驗證，目前廣泛使用的是以銳鈦礦型二氧化鈦為載體負載釩氧化物作為活性物質，輔以氧化鎢或氧化鉬為助催化劑的金屬氧化物催化劑。目前，用于燃煤電廠煙氣脫硝的釩基催化劑的工作溫度范圍為310~430℃ ，相當于鍋爐省煤器出口的煙氣溫度。因此SCR脫硝反應器直接安裝在鍋爐省煤器與空氣預熱器之間，即所謂的高位布置方式[2]。盡管這種布置方式下催化劑活性最大，有利于反應的進行，但該布置區間煙氣中高濃度的粉塵會沖刷催化劑并使其中毒，同時煙氣溫度過高使得催化劑發生燒結、失活，使催化劑的壽命縮短。當催化劑的活性下降致使其性能劣化到一定程度時，就要更換催化劑，在運行費用中除了氨的消耗，催化劑的更換更是占據了大部分費用。對于可逆性中毒的催化劑和活性降低的催化劑可以通過再生重新利用，再生費用只有全部更換費用的20～30 ，而活性可恢復到原來的9O ～100 ，甚至更高。

此外，不可再生的廢棄SCR脫硝催化劑中含有釩等有價金屬，直接丟棄會造成環境污染，其中釩是稀有金屬，在自然界中分散而不集中，富集釩礦不多，提取和分離比較困難。近幾年隨著科技的發展，對釩需求量每年約增長5%，致使釩價不斷上揚。因此，從廢棄SCR脫硝催化劑中回收V2O5既能避免對環境的污染，又能節約寶貴的資源。

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