SCR脱硝催化剂循环再利用的研究进展
摘要：指出了催化剂是选择性催化还原(SCR)脱硝系统的核心，催化剂的寿命直接关系着SCR脱硝系、统的运行成本，分析了SCR反应过程催化剂失活的各项因素，并针对特定的失活原因，详细阐述了失活SCR催化剂再生技术的原理和特点，就现行应用于废弃含钒催化剂提取钒的工艺进行了探讨。
关键词：烟气脱硝；选择性催化还原；催化剂；循环再利用
中图分类号：TQ426 文献标识码：A 文章编号：1674—9944(20l1)06 0006—04
1 引言
燃煤电厂排放的氮氧化物(NO )是主要大气污染物之一，也是形成光化学烟雾、酸雨污染及破坏臭氧层的主要物质。如何有效控制NO 排放已成为当前环境保护中令人关注的重要课题[ 1]。而在众多的脱硝技术中，选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction，SCR)以其无副产物，装置简单并且脱除效率高(可达9O 以上)、运行可靠、便于维护等优点，已成为现阶段世界上应用最为广泛的烟气脱硝技术。
采用SCR技术的关键问题是选择优良的催化剂，它的性能直接影响到SCR 系统的整体脱硝效果。经过多年的工业实践和验证，目前广泛使用的是以锐钛矿型二氧化钛为载体负载钒氧化物作为活性物质，辅以氧化钨或氧化钼为助催化剂的金属氧化物催化剂。目前，用于燃煤电厂烟气脱硝的钒基催化剂的工作温度范围为310~430℃ ，相当于锅炉省煤器出口的烟气温度。因此SCR脱硝反应器直接安装在锅炉省煤器与空气预热器之间，即所谓的高位布置方式[2]。尽管这种布置方式下催化剂活性最大，有利于反应的进行，但该布置区间烟气中高浓度的粉尘会冲刷催化剂并使其中毒，同时烟气温度过高使得催化剂发生烧结、失活，使催化剂的寿命缩短。当催化剂的活性下降致使其性能劣化到一定程度时，就要更换催化剂，在运行费用中除了氨的消耗，催化剂的更换更是占据了大部分费用。对于可逆性中毒的催化剂和活性降低的催化剂可以通过再生重新利用，再生费用只有全部更换费用的20～30 ，而活性可恢复到原来的9O ～100 ，甚至更高 。
此外，不可再生的废弃SCR脱硝催化剂中含有钒等有价金属，直接丢弃会造成环境污染，其中钒是稀有金属，在自然界中分散而不集中，富集钒矿不多，提取和分离比较困难。近几年随着科技的发展，对钒需求量每年约增长5%，致使钒价不断上扬。因此，从废弃SCR脱硝催化剂中回收V2O5既能避免对环境的污染，又能节约宝贵的资源。
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