催化劑失去活性的機理,在性質上可以分為兩種,即物理失活與化學失活,其中物理失活通常是因為催化劑受高溫燒結、嚴重磨損而形成,化學失活是催化劑受堿金屬、堿土金屬和As影響,導致自身中毒而引起的。下文將對這種失活機理進行分析。
1、堿金屬催化劑失活
堿金屬催化劑失活屬于化學失活范疇,即堿金屬是指可溶性堿金屬,常存在于飛灰中,此類金屬主要由Na+、K+組成,待其大量與催化劑接觸之后,會與催化劑中的活性顆粒發(fā)生反應,導致催化劑出現(xiàn)酸位中毒,隨后催化劑的NH3吸附量、吸附活性會不斷下降。根據(jù)研究表明,當催化劑表面K2O不斷累積,催化劑的NO轉化率告訴下降,當K2O質量分數(shù)達到1%,催化劑幾乎不具備活性。
2、積炭催化劑失活
積炭催化劑失活屬于物理失活范疇,即在催化劑應用當中,其表面會不斷形成炭沉積物,沉積物的總量、厚度會不斷增長,導致催化劑比表面積、孔容、表面酸度及活性中心數(shù)不斷下降,待沉積物總量、厚度達到一定水平,則催化劑失活。此外根據(jù)研究表明,積炭催化失活中,活性降低速度與積炭速度成正比。
3、砷催化劑失活
砷催化劑失活屬于化學失活范疇,即當含有砷的煙氣與催化劑接觸,會導致催化劑中毒而失活,其原理與上述堿金屬中毒一樣。但砷對催化劑活性的影響,取決于煙氣中的煤含量,即煤含量越高催化劑中毒情況越嚴重,失活速度越快。
在專業(yè)角度上,失活催化劑再生是可以實現(xiàn)的,但也要根據(jù)失活原因來進行判斷,因為部分原因造成的催化劑失活是永性的,此類催化劑不具備再生意義。具體來說,在現(xiàn)代SCR再生技術水平上,如果催化劑失活是因為積碳、積灰或金屬沉淀物而引起的,則可以進行再生處理,技術實施難度并不大,而如果失活是因為高溫燒結而引起的,則無法對此類催化劑進行再生,因為高溫燒結的影響較大,對催化劑的整個結構都有巨大破壞。
SCR選擇性催化還原脫硝裝置是公司專門為脫硝實驗開發(fā)的固定床催化劑評價裝置,本裝置適用于多種反應條件下的催化劑性能評價,用于了解汽油柴油機尾氣NH3-SCR的背景和基本原理;裝置設計有氣體預處理單元、反應單元及檢測單元。原料氣按一定比例混合預熱后進入固定床反應器,原料氣用質量流量控制器進行計量,反應器利用可根據(jù)用戶需要配置多路氣體進料氣路和液體進料氣路。
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