垃圾焚烧脱硝催化剂钙镁失活与活性恢复特性

以国内某垃圾焚烧电厂失活选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂为研究对象,针对Ca、Mg失活因素进行失活特性研究,同时探讨垃圾焚烧失活催化剂的活性恢复方法与原理.对新催化剂、失活催化剂和再生催化剂样品进行脱硝性能对比测试.利用扫描电子显微镜(SEM)、N2吸附-脱附和X射线荧光光谱(XRF)表征催化剂样品的表面结构和化学组成;进行X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)测试,分析失活和再生催化剂的化学形态变化;采用NH3程序升温脱附(NH3-TPD)和H2程序升温还原(H2-TPR)研究催化剂的酸性位点变化和氧化还原特性.结果表明,由于受到Ca、Mg等失活因素的影响,失活催化剂脱硝性能大幅下降,300～350℃温度区间内的脱硝效率从新催化剂的95％以上下降到80％左右;利用"EDTA清洗+活性物质负载"方法再生后的催化剂脱硝能力明显恢复,RegCat样品在300～350℃温度区间的脱硝效率可恢复至新催化剂水平.Ca、Mg在催化剂表面形成性质稳定的硫酸盐,同时消耗大量表面活性氧,从而抑制催化剂的活性.此外,Ca还会以CaO的形式在催化剂表面沉积,对催化剂造成物理失活.活性恢复后的催化剂表面Ca、Mg、S等有害物质被有效去除,催化剂表面酸性位点和氧化性能得以明显恢复.