SCR脱硝催化剂硫酸钙失活及再生试验

2.4.2再生清洗对CaSO4失活催化剂脱硝效率的整体影响

图5对比了采用不同方法清洗及再生后催化剂在280~400℃区间的脱硝效率。由图5可见：失活的Ca2样品经过不同条件的螯合剂Y溶液或酸X清洗后，脱硝效率均较清洗前发生了改变;经酸X清洗和质量分数3%的螯合剂Y溶液清洗的催化剂Ca2-X、Ca2-3Y10均未彻底清除CaSO4，二者Ca含量基本相当，但酸X清洗使催化剂中V含量下降更多，样品的脱硝效率也更低;

对比质量分数15%的螯合剂Y溶液在pH=6和pH=10条件下清洗得到的催化剂Ca2-15Y6和Ca2-15Y10，前者的Ca含量高而V含量低，未能将引起失活的CaSO4完全清洗，后者则将CaSO4完全清除，但是V含量下降幅度较大，最终Ca2-15Y6和Ca2-15Y10的脱硝效率基本相同。

由图5还可以看到，Ca2-15Y6在380~400℃高温区的脱硝效率曲线与Ca1重合，但在低温区脱硝效率明显降低。这是由于Ca2-15Y6在清洗过程中损失了部分V，V质量分数降低到新催化剂的91.0%。

Ca2-15Y10样品在高温区脱硝效率与前两者也重合，但其V质量分数仅为新催化剂的76.3%。此外，酸X清洗后样品与失活最严重的Ca3相比，虽然前者Ca质量分数远低于后者，但前者V质量分数仅为新催化剂的66.5%，反应温度越低酸X清洗后样品脱硝效率也越低，360℃以下区间甚至低于Ca3的脱硝效率。

有研究指出[12，14-15]，催化剂中V质量分数能够影响催化剂整体的脱硝效率，而且在低温区的影响比高温区更大。几个样品中V质量分数下降较多的样品高温区脱硝效率高，低温区脱硝效率低，与新催化剂或失活催化剂的脱硝效率曲线形状出现较大差别。

综上所述，可以推断清洗后的Ca2-15Y10样品CaSO4失活已经得到解决，与XRF测试的Ca质量分数结果相符，引起催化剂脱硝效率下降的主要是V质量分数的降低，通过负载即可完全恢复催化剂的性能。完全清除CaSO4失活后，再生催化剂样品的V2O5负载与新催化剂相同，脱硝效率恢复到了新催化剂的水平。

3结论

1)模拟CaSO4失活催化剂的比表面积、脱硝效率会随着Ca含量的增加而降低。

2)酸X清洗能够清除部分引起失活的钙化合物，但对CaSO4没有清洗效果，因此无法彻底清洗模拟失活催化剂样品。

3)螯合剂Y溶液在碱性条件下能够较彻底去除引起失活的CaSO4并恢复微观比表面积，但催化剂中的V2O5会在清洗过程中流失。

4)经螯合剂Y溶液清洗后，制约催化剂脱硝效率提升的主要因素在于V2O5含量的降低，通过NH4VO3溶液向催化剂中负载V2O5后，催化剂脱硝效率与新催化剂表现相当。

参考文献略

《热力发电》作者：张发捷，孔凡海，卞子君

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