1.1 催化劑失活機理
催化劑失去活性的機理,在性質(zhì)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(jié)、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。下文將對這兩種失活機理進行分析。
1.1.1 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(yīng),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(zhuǎn)化率告訴下降,當 K2O 質(zhì)量分數(shù)達到 1%,催化劑幾乎不具備活性。
1.1.2 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(yīng)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[5]。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。
1.1.3 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。
1.2 SCR再生技術(shù)
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久性的,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(shù)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(shù)實施難度并不大,而如果失活是因為高溫燒結(jié)而引起的,則無法對此類催化劑進行再生,因為高溫燒結(jié)的影響較大,對催化劑的整個結(jié)構(gòu)都有巨大破壞。
SCR再生技術(shù)步驟如圖 1 所示。

目前,失活催化劑再生技術(shù)主要采用脫硝原理,其具體步驟為:真空吸塵或壓縮空氣吹灰、清洗液浸泡或噴淋、超聲清洗、活性組分再浸漬、煅燒。