關于SCR脫硝催化劑失活及其原因分析

張 玲

（新疆石河子工程技術學校，新疆石河子 832000）

關于SCR脫硝催化劑失活及其原因分析

張 玲

（新疆石河子工程技術學校，新疆石河子 832000）

以在運轉過程中的蜂窩類SCR催化劑與新式催化劑為調研受體，使用紅外線照射、氮氣吸脫附、X光照射、電鏡掃描等模式對新式催化劑以及運轉狀態的催化劑完成測試。結果說明，運轉過程中的催化劑表層官能團形成改變，比表比率迅速下降，載體發生了型變，而且催化劑表層微粒發生聚攏情況。對運轉后的催化劑活性下降的原由實施了調研，說明脫硝催化劑在運轉路程中遭遇偶發性溫度升高的現象，致使活性形成劣化的態勢。另外，催化劑表層沉淀物內，水溶性顆粒與砷、磷等成分的催化活性明顯受到波及。

SCR；脫硝；催化劑；失活；原因

1 實驗階段分析

1.1 商業SCR脫硝催化劑樣本

實驗涉及的脫硝催化劑來源于某市的燃煤廠房。該廠房SCR脫硝催化劑挑選蜂窩類塊型催化劑，通常包含V2O5（WO3）/TIO2。例如，實驗挑選了兩類催化劑樣本，一塊是為了獲得14 400h后的催化效果；另一類是相同廠房產出的未經加工的新式催化樣本。兩類催化劑樣本都是18×18孔催化劑。新式催化劑的節距達到8.08mm，催化劑內壁厚度達到1mm；使用階段催化劑節距是8.04mm，內壁厚度達到1.10mm。實驗的樣本選取新式催化劑與使用后催化劑前部2～5cm的部分[1-2]。

1.2 實驗設備與實驗環境

這里主要闡述催化劑表觀活性檢查。模仿實驗設備包含下面幾種∶模仿配器設備、氣體混淆熱化設備、模仿反應設備與煙道解析設備。當中，模仿反應器是圓柱狀的不銹鋼管類電熱化爐，其大小是50mm×50mm×800mm，模仿煙道內氧氣、锘、二氧化硫等數據使用德國MRU企業研發的Vario Plus煙道解析設備測試。

脫硝功效的測試實在模仿煙道環境下完成的，當中c（NOx）是500mg/m3、c（SO2）是1 500mg/m3等，模仿煙道的空速SV的數值是5 000h-1，實驗溫度大概是380℃。

2 實驗成果探討

2.1 催化劑孔道構造

3類適用催化劑樣本孔道構造見圖1。

圖1 相異運轉階段催化劑孔道構造

從上圖能夠看到，使用時期最久的C3樣本孔道有顯著的阻滯情況，組織孔道大約是催化劑孔道數量的28%；C1、C2樣本相較于C3運轉時長不理想，孔道并沒有產生阻滯情況。

2.2 再生前與再生后的催化劑活性

2.2.1 相異氣溫下的活性

在0.05%的锘、0.05%的氨、3%的氧氣、載氣8.4L/min，空速達到4 000h-1環境下，反應氣溫會發生變化，3類催化劑再生前與再生后的反應活性見下圖。

圖2 相異氣溫下再生前與再生后催化劑反應活性

上圖能夠充分說明，C1使用時長小于C2與C3，然而活性遠比C2與C3低，表明在其運轉流程中會遭到特殊運轉狀況的作用，讓催化劑產生重度劣化。3類催化劑通過再生環境的使用后，活性都會明顯地提升，而且在溫度正常范疇內體現出更大的活性。從圖2能夠想見，催化劑通過1mol/L的氯化銨試液的再利用比0.5mol/L的硫酸試液再次利用所產生的活性更強。例如，劉清雅等專家指出，氨以兩類態勢附著在催化劑表層，在B酸性方向通常附著了氨。所以，催化劑表層充足的氨成分對NH3-SCR-NO的反應活性有大幅度的提升。

2.2.2 相異空速下的活性

在溫度是350℃，其他環境不發生變更的情況下，相異空速下的催化劑活性可以通過圖像反映出來。3類沒有再次利用的催化劑伴隨空速提升，其反應活性反而降低，而在再次利用后催化劑可以忽略空速的作用。

3 結束語

綜上所述，使用時間較短的催化劑因為運轉階段遇到高溫致使燒結，其空構造以及表層形體都形成了重度的劣化，致使運轉階段催化活性降低，再次利用對其空構造填補影響不明顯，且再次利用后催化活性比其他催化劑低。

[1] 于艷科，陳進生，王金秀，等.CuSO4/TiO2催化劑在氨選擇性催化還原氮氧化物反應中的性能[J].催化學報，2016，37（2）∶281-287.

[2] 易婷，張一波，李經緯，等.磷酸對二氧化鈰催化劑氨選擇性催化還原氮氧化物反應的促進作用[J].催化學報，2016，37（2）∶300-307.

Inactivation of SCR Denitration Catalyst and Its Cause Analysis

Zhang Ling

In the course of the operation of the honeycomb type SCR catalyst with the new catalyst for the research receptor.The catalyst was tested on the new catalyst and the operating state by infrared irradiation，nitrogen desorption，X-ray irradiation，and electron microscopy.This type of test shows that the formation of the catalyst in the process of the formation of functional changes，the ratio of the rapid decline in the ratio of the carrier occurred，and the catalyst surface particles collapsed.The reason for the decrease in the activity of the catalyst after the operation is the implementation of the investigation，indicating that the denitration catalyst in the running process encountered occasional temperature rise phenomenon，resulting in deterioration of the formation of the situation.[1]In addition，the catalyst surface sediment，water-soluble particles and arsenic，phosphorus and other components of the catalytic activity was significantly affected.

SCR；denitrification；catalyst；inactivation；reason

X773

B

1003-6490（2017）02-0013-02

2017-02-08

張玲（1989—），女，云南曲靖人，助理講師，主要研究方向為化學。