微波—乙醇輔助V2O5-WO3-TiO2 SCR催化劑再生試驗研究.pdf

1、我國目前氮氧化物(NOx)的排放量與日俱增。SCR技術(shù)是目前廣泛應(yīng)用的從固定源脫除氮氧化物的方法，催化劑是整個SCR技術(shù)中最核心的原件，其性能在很大程度上決定著反應(yīng)最終的脫硝效率。催化劑在使用一段時間后會失去活性，對失活的催化劑通常通過各種有效的物理和化學(xué)手段進(jìn)行再生，以去除其表面上的有害物質(zhì)，增加活性位。由于我國火電機(jī)組裝機(jī)容量不斷上漲，隨著SCR技術(shù)在火電廠中的應(yīng)用，必定會帶來大量廢棄的失活催化劑，因此研究催化劑再生的重要性不言而喻

2、。本文依托于國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（863計劃）資助項目《燃煤電站多污染物協(xié)同控制集成技術(shù)與裝備》(No.2013AA065401)、國家自然科學(xué)基金（杰出青年）資助項目(No.51125025)和浙江省科技計劃項目《SCR催化劑成套生產(chǎn)技術(shù)的研發(fā)和示范應(yīng)用》，從催化劑的再生方式和操作參數(shù)的角度，研究了微波-乙醇輔助再生對催化劑脫硝效率的影響，得到以下主要結(jié)果:
　　1.研究了擴(kuò)孔劑種類、擴(kuò)孔劑濃度對催化劑擴(kuò)孔效果的影響。發(fā)現(xiàn)乙醇

3、比其他擴(kuò)孔劑對催化劑孔結(jié)構(gòu)的影響要大。當(dāng)乙醇體積濃度為20％時可達(dá)到最佳擴(kuò)孔效果，比表面積能夠增加為失活樣品的123.2％，在320℃時的脫硝效率也從失活樣品的39％增加至63％。浸漬活性物質(zhì)后，催化劑V含量比失活樣品提高了62.2％，而傳統(tǒng)再生的方式只能提高46.7％;催化劑在320℃時的脫硝效率從39％增加至90％，而傳統(tǒng)再生方式只能增加至80％。SEM電鏡照片顯示微波輔助再生后的催化劑比傳統(tǒng)再生方式的催化劑和失活樣品表面更為疏松多

4、孔，XRD結(jié)果顯示微波輔助再生的方式對催化劑的晶型結(jié)構(gòu)沒有影響，抗壓強(qiáng)度測試結(jié)果顯示微波輔助再生后的催化劑強(qiáng)度比失活樣品高78N/cm2，比傳統(tǒng)再生方式高37.6N/cm2，這為微波輔助再生方式的工業(yè)化應(yīng)用提供了可能。
　　2.研究了擴(kuò)孔時微波參數(shù)對催化劑最終孔結(jié)構(gòu)的影響，擴(kuò)孔次數(shù)對擴(kuò)孔后的催化劑孔參數(shù)的影響。對擴(kuò)孔功率的研究表明，較高的微波擴(kuò)孔功率能夠使催化劑得到較大的比表面積，110W擴(kuò)孔后催化劑比表面積僅能增加10.5％，7

5、00W擴(kuò)孔后可使比表面積增加21.7％。對催化劑進(jìn)行不同次數(shù)的擴(kuò)孔后，催化劑比表面積增加量隨擴(kuò)孔次數(shù)的增加而增加，4次為最佳的擴(kuò)孔次數(shù)，催化劑比表面積可比失活樣品增加36.4％。催化劑的V含量及脫硝效率也隨擴(kuò)孔次數(shù)的增加而增加，擴(kuò)孔5次后，其V含量能夠增加47.1％，在320℃時的脫硝效率比失活催化劑增加23.6％，而相應(yīng)溫度下傳統(tǒng)再生的催化劑脫硝效率只比失活催化劑增加9.4％。催化劑的抗壓強(qiáng)度隨擴(kuò)孔次數(shù)的增加先增加后減小，擴(kuò)孔3次時催

6、化劑強(qiáng)度可比失活樣品增加161.2N/cm2。
　　3.研究了催化劑浸漬活性物質(zhì)后不同干燥方式對其脫硝效率的影響。結(jié)果表明，由于微波干燥快速的特點，使得催化劑浸漬的活性物質(zhì)分布更加均勻。對于經(jīng)過20％濃度乙醇擴(kuò)孔的樣品，在320℃時微波干燥樣品的脫硝效率為90％，數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱干燥的樣品脫硝效率為83％;對于傳統(tǒng)水洗的樣品，在320℃時微波干燥樣品的脫硝效率為84.6％，數(shù)顯式鼓風(fēng)干燥箱干燥的樣品脫硝效率為80.4％。此外干燥功率