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中毒脱硝催化剂氟法洗涤再利用及其活化机制

2021-07-13李柯志周光虎孟凡立张新军桂建舟

天津工业大学学报 2021年3期
关键词:催化剂分析

杨 柳 ,李柯志 ,周光虎 ,王 博 ,任 靖 ,孟凡立 ,张新军 ,桂建舟

(1.中国石化催化剂有限公司 工程技术研究院,北京 101111;2.天津工业大学 化学与化工学院,天津 300387;3.中石化催化剂(北京)有限公司,北京 102400)

氮氧化物是大气污染控制的一项关键目标物,其与雾霾形成、臭氧形成均有密切关系[1-2]。而目前燃煤电厂广泛采用的烟气脱硝手段为选择性催化还原(SCR)[3]。随催化剂服役,则会产生大量废剂需要处置,废剂失活的一项重要原因即催化剂中毒。SCR 催化剂的中毒尤其以碱中毒为代表,包括Na、K 为主的碱金属中毒和Ca 为主的碱土金属中毒[4-5]。由于SCR 催化过程需要适合的酸中心参与反应[6],一旦发生碱中毒,则会导致催化剂迅速失活。碱金属由于容易溶解,因此碱金属中毒通常容易洗涤恢复,而Ca 为代表的碱土金属一旦发生中毒,则难以去除。

催化剂中的Ca 大多以难溶性物质存在于催化剂表面,包括CaWO4等[7]。常规方法难以彻底去除此类中毒物质。例如Li 等[7]利用螯合物结合Ca 从而去除中毒物质,具有较好针对性,且Ca 去除效果较为理想。又如Li 等[8]提出利用硫酸洗涤,使得Ca 能够得以去除,从而进行中毒恢复。目前而言,以Ca 中毒为主的SCR催化剂利用仍然较多停留在机制认识阶段,其有效再利用研究仍相对较少。

此外,近年来也有利用氟试剂对SCR 催化剂进行改性。例如Yang 等[9]利用HF 处理CeO2系列催化剂,通过改变催化剂酸性,提高了催化剂活性。又如Li 等[10]对钒系催化剂进行氟掺杂改性,通过提高钒分散性,改变氧化还原性,也提高了低温催化活性。……

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