作者：段海舰，孔庆忠
随着大量脱硝催化剂的使用．越来越多的脱硝催化剂需要再生。蜂窝式、板式、波纹式催化剂型式不同，再生工艺也不相同。本文根据脱硝催化剂失活原因及各类催化剂不同特点．对3种催化剂采用了不同的再生工艺．并对再生前后催化剂进行了试验和分析。
1实验部分
脱硝催化剂的失活原因主要为碱金属K. Na中毒、磨损及活性物质流失。其中蜂窝式和波纹式催化剂易出现飞灰堵塞问题。试验所用样品没有高温烧结情况，板式失活催化剂有少量的龟裂。
1.1 蜂窝式脱硝催化剂及其再生工艺流程
蜂窝式脱硝催化剂本体全部是催化剂材料．其表面化学中毒及机械强度磨损不严重的情况下．失活催化剂可以再生。高温烧结引起钛白粉由锐钛矿变成金红石形态和磨损较严重的失活脱硝催化剂无法再生。经过清除表面的浮灰和孔道堵塞的灰分，清除微孔中化学中毒的物质，补充流失的活性物质，即可使失活蜂窝式脱硝催化剂得到再生。蜂窝式催化剂再生工艺流程如图1所示．
按图1所示工艺流程，对失活的蜂窝式催化剂进行再生，再生前后催化剂外观如图2所示。
1.2 板式脱硝催化剂及其再生工艺流程
板式脱硝催化剂采用不锈钢筛网板作为支撑结构，具有韧性，在气流通过时会发生振动．有效避免了飞灰的沉积，、对于板式失活脱硝催化剂．再生时宜采用较稀的无机酸液，以避免不锈钢筛板受到腐蚀：此外，因板式脱硝催化剂活性物质是涂覆到不锈钢网上的，较薄，不能采用超声波清洗，否则易造成活性物质的脱落和剥离。失活板式脱硝催化剂宜采用热水静态清洗或鼓泡清洗。经过鼓泡热水清除表面的灰分．0.1%的硫酸静态清除微孔中化学中毒的物质，补充活性物质．板式失活脱硝催化剂可得到再生。板式脱硝催化剂再生工艺流程如图3所示。
按图3所示工艺流程．对失活的板式催化剂进行再生，再生前后催化剂外观如图4所示．
1.3 波纹式脱硝催化剂及其再生工艺流程
波纹式催化剂为非均质催化剂，结构非常坚硬，具有一定的韧性，抗冲击，压损小。产品耐磨因而再生率较板式要高。波纹式催化剂和板式催化剂结构、型式及成型工艺上有相似之处，但也有差别：与蜂窝式催化剂差别较大。波纹式催化剂较易堵灰，宜采用超声清洗。无机酸清洗液的浓度也不能太高，否则易引起基材的破坏。经过浸泡、超声清洗表面浮灰，孔道内灰分疏松，再用中压水清洗孔道内堵塞的灰分，清除微孔中毒的物质，并补充活性物质，波纹式失活脱硝催化剂可得到再生。波纹式催化剂再生工艺流程如图5所示。对失活的波纹式催化剂进行再生．再生前后催化剂外观如图6所示，
综上所述，不同型式的失活脱硝催化剂由于结构、型式及成型工艺的差异，在清洗和化学处理方面有所不同，而活性植入、干燥和煅烧等情况基本相同。
1.4催化剂表征测试
对再生前后催化剂的表征进行检测，、采用X射线衍射仪（XRD，日本理学UltimaIV型）分析催化剂物相结构，其中采用CuKa射线．管电压50kV，管电流100 mA，扫描速率4。/min：采用比表面积分析仪（美国贝克曼SA3100TM型）分析催化剂比表面积和孔结构：采用X射线荧光光谱仪（日本理学ZSX PrimusⅡ型）分析催化剂元素。
2结果与讨论
2.1 X射线衍射分析
不同型式失活脱硝催化剂再生处理后的X射线衍射谱图如图7所示。图7表明，各再生催化剂在衍射角2为25.28°、37.3°、48.5°、53.8°等峰值最强，这与锐钛型TiO2图谱最强峰完全一致，符合锐钛TiO2晶型，且没有出现钒钨氧化物衍射特征峰。其中波纹式失活脱硝催化剂受基材的影响，再生前后衍射峰出现一些杂峰．而板式和蜂窝式脱硝催化剂未出现杂峰。这一结果表明，失活催化剂样品采用本文工艺再生处理后．品型没有发生变化．V205等活性组分仍然以高分散的形态分布在载体表面。
2.2 X射线荧光光谱
为考察3种型式失活脱硝催化剂活性物质流失和碱金属中毒的影响．对其进行了X射线荧光光谱检测。结果表明：3种型式的脱硝催化剂，其失活主要是碱金属K、Na中毒和活性物质的流失所引起，通过图1、3、5所示的再生流程进行冉生后，催化剂成分如表1所示。
由表1可见：通过不同再生工艺对蜂窝式、板式、波纹式失活脱硝催化剂再生后，活性植入效果显著：钒含量增加由大到小的顺序为板式催化剂、波纹式催化剂、蜂窝式催化剂，原因应与脱硝催化剂的成型工艺有关。板式和波纹式催化剂都是活性物质涂覆的，再生后K. Na的清除率较Fe的清除率高，其中波纹式催化剂的K、Na去除率较高，最高达70%以上：蜂窝式催化剂Fe去除率较高，为46%基本接近新催化剂的水平。
2.3 再生后催化剂的脱硝效率、比表面积和孔结构
再生前后催化剂的脱硝效率、BET比表面积和孔结构如表2所示。
由表2可见：(1)波纹式催化剂再生效果最好，脱硝效率较再生前提高了30.47个百分点。其原因是相对于其他2种催化剂．波纹式催化剂接触面积较大。(2)再生后3种型式催化剂BET比表面积和孔容积均得到提高，微孔结构得到恢复，说明微孔中堵塞和巾毒物质清除效果明显。
3结语
根据不同型式催化剂的特点，本文采用不同再生工艺对失活脱硝催化剂进行了再生。测试结果表明：失活催化剂经再生处理，钛白粉的晶型没有改变，V205等活性成分仍然以高分散的形态分布在钛白粉载体表面：对于再生处理后催化剂活性组分的负载量．板式催化剂较蜂窝式和波纹式催化剂高；波纹式催化剂K、Na去除率最高，达70%以上：蜂窝式催化剂Fe去除率最高．达46%．接近新催化剂的水平：3种形式的催化剂BET比表面积和孔容积均得到提高．微孔结构得到恢复：再生后脱硝效率均得到提高，其中波纹式催化剂提高最多，为30.47个百分点。本文针对不同类型脱硝催化剂所采用的再生工艺．再生效果明显，但还需进一步提高和完善，使之稳定、成熟、可靠，更好地服务于电力环保事业。
4摘要：
针对蜂窝式、板式及波纹式3种不同型式的失活脱硝催化剂，采用不同再生工艺进行再生，并采用X-射线衍射仪(XRD)、X射线荧光光谱仪(XRF)、比表面积分析仪等对催化剂表征进行测试，对再生前后催化剂结构和性能进行工比较。研究结果表明：再生后催化剂中钛白粉的晶型没有改变．V205等活性成分仍然以高分散的形态分布在钛白粉载体表面上：催化剂的BET比表面积和孔容积都得到提高．微孔结构得到恢复：巾毒元素K、Na和Fe均得到不同程度的去除：催化剂脱硝活性得到提高。
