【精彩论文】废烟气脱硝催化剂资源回用载体的品质及特性研究

观点凝练

摘要：选取3种资源回用钛基载体和1种新鲜钛基载体，采用激光粒度分析仪、X射线荧光（XRF）光谱分析仪、电感耦合等离子（ICP）光谱发生仪、BET测试法、压汞仪等方式进行检测分析，研究回用钛基载体与新鲜钛基载体的差异。进一步以这些回用钛基载体及新鲜钛基载体为原料，通过活性组分负载与挤出成型的方式制备得到成品催化剂，并对成品催化剂的主要成分与微量元素含量、比表面积、机械强度、脱硝效率和活性进行检测。结果显示，与新鲜钛基载体相比，资源回用钛基载体的粒径分布较差，比表面积较低，比孔容低，含有更高的有毒元素，对相应的催化剂成品造成影响，最终导致催化剂脱硝效率和活性较低。
结论：（1）与新鲜钛基载体相比，回用钛基载体粒径分布较宽且分布均匀性较差，孔容小于新鲜钛基载体，孔隙特性较差，会影响烟气在微观孔内的扩散，进而影响催化剂活性。回用钛基载体的比表面积与资源回用工艺技术相关，低的比表面积直接导致所制备的催化剂成品的比表面积较低，意味着催化剂较差的烟气接触能力和较少的微观活性位点，即较低的脱硝效率及活性。

（2）由于玻璃纤维的存在，回用钛基载体中存在较高SiO₂、Al₂O₃等组分，使所生产的催化剂对应的Si、Al含量显著偏高，TiO₂含量相应降低。同时，回用钛基载体中保留的V₂O₅会导致催化剂中V₂O₅含量波动，脱硝活性和SO₂/SO₃转化率难以控制。与新鲜钛基载体相比，回用钛基载体的各微量元素含量明显偏高，导致制备的催化剂对应元素含量较高，影响其脱硝效率、活性和化学寿命。

（3）废烟气脱硝催化剂的资源回用是行业必然趋势，但回用钛基载体与新鲜钛基载体存在明显差距。制备高品质回用粉体的关键因素很多，包括精细化的物理加工获得合理的粉体粒径及分散度；化学方法恢复载体（TiO₂）的微观孔隙结构获得良好的孔隙特性及大且稳定的比表面积；分离去除废旧催化剂中的飞灰、玻璃纤维、碱金属、碱土金属及As等有害或无效杂质；尽可能去除或均化残留V₂O₅、WO₃等有效成分。上述措施可以促使回用载体达到或接近新鲜粉体，也是保障所制备催化剂品质的关键。其中探寻合理的化学方法恢复载体（TiO₂）的微观孔隙结构，获得接近于新鲜粉体的微观孔隙与比表面积特性，是目前行业内亟待解决和突破的技术难点，也是进一步的研究方向。

引文信息

华晨飞, 朱林, 姚杰, 等. 废烟气脱硝催化剂资源回用载体的品质及特性研究[J]. 中国电力, 2021, 54(2): 197-204.HUA Chenfei, ZHU Lin, YAO Jie, et al. Research on the quality and characteristics of carriers for resource reuse of waste flue gas denitration catalyst[J]. Electric Power, 2021, 54(2): 197-204.

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编辑：于静茹校对：许晓艳审核：方彤

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