催化劑再生

1、NOx的排放主要來自煤炭的燃燒，而火電廠耗煤量超過全國耗煤總量的60%，NOx產(chǎn)生量為全國總量的一半。因此，因此火電廠NOx排放控制是我國NOx排放控制的關(guān)鍵。SCR技術(shù)是目前應(yīng)用最多而且效率最高的一種脫硝技術(shù)，該技術(shù)在現(xiàn)已在美國、日本以及歐洲發(fā)達(dá)國家的電站得到廣泛應(yīng)用，我國煙氣脫銷技術(shù)的研究較晚，目前已建的脫硝工程幾乎都是購買國外技術(shù)的使用權(quán)。2010年底我國火電裝機(jī)容量達(dá)到7億kW，SCR市場大約為3億kW，SCR系統(tǒng)中需要使用大量

2、催化劑，一般來講，1MW機(jī)組脫硝需要大約1m3催化劑，以我國SCR催化劑初裝容量可達(dá)300000m3，由于催化劑屬于消耗品，壽命一般為23年，每年催化劑換裝容量為100000m3現(xiàn)在從國外進(jìn)口的催化劑價格為50000元m3，每年催化劑的消費(fèi)為50億元，到“十二五”末，由于老電廠的脫硝工程改建，催化劑的消費(fèi)將更大。不僅國內(nèi)，昂貴的催化劑更換費(fèi)用也是國外SCR系統(tǒng)面臨的一項(xiàng)重大問題，因此，催化劑再生技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，再生費(fèi)用僅為更新費(fèi)用的60%

3、左右，大大節(jié)省了SCR系統(tǒng)的運(yùn)行成本，而且還省去了處理失效催化劑的工作，消除了環(huán)境污染的隱患。在SCR系統(tǒng)運(yùn)行過程中，催化劑的安裝并不是一勞永逸的，由于煙氣中各種物理化學(xué)條件的影響，催化劑的活性會逐漸降低，甚至失活。引起催化劑失活的原因有燒結(jié)、堵塞，中毒和磨蝕等，其中堵塞和中毒是引起失活的主要原因。堵塞失活主要是由于煙氣中的細(xì)小顆粒物聚集在催化劑的表面和小孔內(nèi)，阻礙了反應(yīng)物分子到達(dá)催化劑表面造成的，最常見的堵塞物為銨鹽和硫酸鈣，將反應(yīng)器

4、溫度維持在銨鹽沉積溫度之上，可有效減輕銨鹽堵塞，因而在高飛灰情況下，硫酸鈣引起的堵塞是使催化劑失活的主要原因，為了減輕硫酸鈣的堵塞，還必須進(jìn)行周期性的吹灰；在低飛灰情況下，催化劑活性降低的主要原因是中毒，其中又以堿金屬（K、Na）、砷、和磷等是引起的中毒為主，對于燃燒生物質(zhì)的鍋爐來說，堿金屬中毒現(xiàn)象比較嚴(yán)重，而砷中毒在液態(tài)排渣鍋爐中較常見。當(dāng)催化劑的活性降低至不能達(dá)到規(guī)定的NOX脫除率時，就必須對失效催化劑進(jìn)行處理，有三種方法：再生、賣

5、出和填埋，選擇哪種方法必須同時考慮經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。其中，再生最常用，也是最經(jīng)濟(jì)的方法（SCRTech：一個酸液處理能增加催化劑表面的活性酸位，其再生效果優(yōu)于水洗，對于堿金屬中毒嚴(yán)重的催化劑，采用酸液處理后活性可恢復(fù)至80%以上。研究表明，利用0.5molL的稀硫酸溶液處理催化劑，再生效果最好。采用哪種再生方法，根據(jù)催化劑類型和失效原因來確定，板式催化劑適合采用水洗再生，也可采用熱再生或熱還原法再生，對于蜂窩式和波紋式催化劑可采用熱還原法

6、再生，對于堿金屬中毒嚴(yán)重的催化劑，可采用酸液處理再生。實(shí)際的催化劑再生工藝中，在將以上幾種方法結(jié)合使用的同時，為了補(bǔ)充催化劑表面流失的活性組分，通常還要在再生溶液中加入活性組分。利用H2SO4NH4VO35(NH4)2O.12WO3.5H2O混合溶液在循環(huán)鼓氣容器中再生蜂窩型V2O5MoO3TiO2催化劑時發(fā)現(xiàn)，當(dāng)三種物質(zhì)的摩爾濃度分別為0.5molL、0.05molL和0.05molL時，再生后的催化劑活性為原始催化劑的95%，而單獨(dú)

7、0.5molL的硫酸溶液中再生后催化劑為原始催化劑的82%，這說明在再生溶液中添加活性組分，有利于提高再生催化劑的活性。目前國外催化劑再生技術(shù)比較成熟，國內(nèi)鮮見相關(guān)的報道。SCRTech公司的催化劑再生技術(shù)公司的催化劑再生技術(shù)SCRTech是北美為商業(yè)催化劑提供再生服務(wù)的一家公司，擁有十多年的SCR催化劑再生服務(wù)經(jīng)驗(yàn)。催化劑再生形式分為兩種：現(xiàn)場再生和拆除再生。（1）現(xiàn)場再生—適用于失活不嚴(yán)重的催化劑第一步：超聲波清洗，通過超聲波作用深

8、度清洗堵塞催化劑的細(xì)小顆粒，清洗可以增加催化劑表面活性區(qū)域面積；第二部：活性再生（化學(xué)清洗），將催化劑模塊分別放置在不同溫度和PH的容器中，依次進(jìn)行浸泡、沖洗、漂洗和烘干，除去催化劑表面的附著物和大顆粒物質(zhì)及引起催化劑中毒的元素化合物?，F(xiàn)場再生不會引起催化劑物理結(jié)構(gòu)的變化和活性組分的流失，但它只能回復(fù)催化劑的部分活性，一定程度延長了催化劑的使用壽命，也可看作是為對嚴(yán)重失活的催化劑進(jìn)行拆除再生做準(zhǔn)備。（1）拆除再生—適用于嚴(yán)重失活的催化劑