[发明专利]一种失活脱硝催化剂可再生性能诊断方法

说明书

 

技术领域

本发明属于SCR催化剂技术领域，具体涉及一种失活脱硝催化剂可再生性能的诊断。

背景技术

为了应对国家对氮氧化物排放的新要求，保护大气环境，新建的燃煤电厂必须安装SCR装置。SCR系统的核心在于其催化剂，随着使用时间的增加，SCR催化剂脱硝效率会逐渐降低，需要对失活的脱硝催化剂进行再生处理。

SCR系统的核心在于其催化剂。在3-5年内，会有大量的脱硝催化剂失活，如果只是对电厂废弃的催化剂进行更换，无疑是巨大的成本，同时，脱硝催化剂也不能被当作是普通的固体废物被处理。由于其成分的复杂性，使其具有一定的环境毒害性，处理废弃脱硝催化剂的也耗资巨大。

如果能将电厂失活的脱硝催化剂加以清洗和维护，使其恢复活性或者延长使用时间，将会大大减少SCR的运行成本，也将有效降低废弃的脱硝催化剂对环境的污染。

以往对失活催化剂的研究都处于笼统的清洗再生流程，且清洗效果不一，用于一些失活催化剂时效果不好，而用于另外一部分催化剂时成本又太高。若是仅仅从不同原因失活催化剂进行分类，则没有考虑许多类似原因失活的催化剂可以用相同的方法进行再生，且同一种原因造成的失活催化剂由于其受污染的程度不同，也会呈现出不同的性状，再生的方法也不尽相同。针对这些问题，可以提出“可再生性判断”这一概念。如果对不同原因失活的催化剂的性状进行分析，就可以找出不同原因、不同阶段失活催化剂的特征，综合考虑这些特征可以判断出催化剂的可再生性能。根据可再生性能将失活催化剂进行分类，针对失活催化剂不同的可再生性能找出最佳的再生方法，对再生难度过大的失活催化剂进行成本考察，这样可以大大的提高再生的效率，减少催化剂的处理成本。

目前，尚没有提出对失活催化剂可再生性能进行判断的方法和标准。

发明内容

本发明的目的是提供一种失活脱硝催化剂可再生性能的诊断方法，对可再生性能不同的催化剂进行判断和分类，为再生和处理提供依据。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种失活脱硝催化剂可再生性能诊断方法，由如下步骤构成：

步骤一SEM电镜扫描：SEM可以直观的观察催化剂表面的形貌，如果观察到催化剂出现大片的结块现象，若分散的球状颗粒与催化剂表面积的比例大于等于40%，则可再生性能极差，若分散的球状颗粒与催化剂表面积的比例小于40%，则本步骤检测合格，进行下一步检测。

步骤二BET测试：对新鲜催化剂和失活催化剂进行BET测试，若催化剂的比表面积减少比例大于等于10%，则可再生性能较差，若催化剂的比表面积减少比例小于10%，则本步骤检测合格，进行下一步检测。

步骤三EDS能谱分析：对新鲜催化剂和失活催化剂进行EDS能谱分析，EDS能谱分析可以检测出催化剂表面附着的元素，催化剂表面附着的元素Si和Al的去除难度较大，其他元素均较容易去除。若催化剂表面附着的元素质量含量满足Si元素含量在0～3.3%、Al元素含量在0～4%、Ti元素含量在27%～98%、W元素含量在2%～8%，则本步骤检测合格，进行下一步检测，否则的话催化剂的可再生性能一般。

步骤四XRF分析：对新鲜催化剂和失活催化剂进行XRF分析，通过XRF分析可以测定出催化剂中各元素的相对含量，进而可以得到催化剂孔隙中的堵塞物元素。催化剂的堵塞物大多都较好去除，但是失活催化剂中W元素损失后难以恢复，当W的质量含量为0-3%时，催化剂可再生性能会受到较大影响，不符合合格条件；当W元素的质量含量为3%-8%时，可再生性能良好。

四个检测步骤依次进行，上一步检测合格才进行下一步的检测。 

通过四步检测，所得到的催化剂可再生性能标准如下表：