[發明專利]釩鈦基蜂窩狀SCR脫硝催化劑再生工藝及裝置

有效

• 申請號: 201210103895.2
• 申請日: 2012-04-11
• 公開（公告）號: CN102658170A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 惠世恩;王志鵬;高青;高振興;趙帥;李文杰;趙欽欣;周屈蘭;譚厚章;李娜
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: B01J23/92
• 分類號: B01J23/92;B01J23/30;B01J35/04;B01J38/48;B01J38/52;B01J38/60;B01J38/62;B01D53/90;B01D53/56
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

技術領域：

本發明涉及電廠脫硝和催化劑再生的工程技術領域，具體涉及一種實現減活的釩鈦基蜂窩狀選擇性催化還原(SCR)脫硝催化劑再生的工藝以及再生裝置。用于實現脫硝催化劑的再生利用，節約催化劑置換的成本。

背景技術：

我國是以煤炭為主要能源的國家，電力的主要來源是火電廠煤的直接燃燒。電廠排放的污染物包括可吸入固體顆粒物、二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物(NO_x)等，由此而帶來了溫室效應、酸雨、光化學煙霧等環境問題。其中氮氧化物(NO_x)排放量在2011年上半年就達到了1207萬噸。NO_x對人眼鏡等器官有較強刺激作用，還參與酸雨和光化學煙霧的形成。2012年1月1號開始實施的《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2011)對NO_x排放有了更加嚴格的規定：要求部分新建電廠氮氧化物的排放量要小于100mg/m³，達不到排放標準規定的將要按照《排污費征收使用管理條例》收費。

NO_x排放控制技術，分為低NO_x燃燒技術和煙氣脫硝技術。選擇性催化還原(SCR)脫硝技術對NO_x的脫除效果顯著，技術成熟，是目前應用最廣泛的煙氣脫硝技術。在整個SCR脫硝系統中，催化劑是核心組件，在設備直接投資中占的比重較大。其中使用最多的是釩鈦基蜂窩狀SCR脫硝催化劑。SCR脫硝系統的催化劑模塊大部分采取高塵布置的方案，運行一段時間后催化劑的脫硝性能會下降，表現為還原劑消耗量增大、二氧化硫的氧化率上升、脫硝效率下降、脫硝系統的阻力上升等。性能下降致使達不到脫硝要求時，就要更換催化劑模塊。更換下的催化劑要進行再生或廢棄，廢棄方式一般按照危險廢棄物來處理，例如破碎填埋、熔融回收以及用作建筑用料等處理方式。考慮到脫硝催化劑的價格較高，若高效的實現催化劑再生，將大大節約脫硝成本。

SCR脫硝系統運行中，煙氣中某些物質會逐漸地在催化劑表面沉積。其中以氣溶膠形式存在的堿金屬以及砷等元素的化合物會使催化劑失去活性位，堵塞、遮蔽、沖蝕等原因會使催化劑發生物理失活。現有專利中的催化劑再生方法，一般是經過干式吹掃和濕式浸泡兩步前處理，再進行活性物質負載和干燥等處理。公開號為CN101543974A的專利給出了一套再生的裝置，包括進行壓縮空氣吹掃、清洗、活化等的設備。公開號為CN1768953A的專利給出了一種通過鼓泡流動達到洗出污染物，恢復催化劑脫硝活性的裝置。專利號為US?7741239的美國專利給出了利用吹掃、清洗劑沖洗、堿性鹽浴清洗的方法，對減活的脫硝催化劑，尤其是因為磷化合物中毒的催化劑進行清洗的工藝。專利號為US?7569506的美國專利給出了一種針對SO2氧化率上升了的SCR脫硝催化劑進行酸處理的技術。專利號為EP?06019991.6的歐洲專利給出了金屬氧化物-超強酸基的抗堿金屬和堿土金屬中毒的SCR催化劑，對堿金屬中毒脫硝催化劑的再生有一定啟發意義。公開號為CN?102266723A的中國專利，主要給出了采用高壓釜在再生過程中進行催化劑擴孔的一種工藝，但是該工藝中使用的擴孔劑如甲醇等會造成二次污染，且在升溫條件下實現急速的卸壓存在安全上的隱患，且該工藝存在處理時間長等問題。總之改善現有釩鈦基蜂窩狀SCR脫硝催化劑再生工藝，開發適合吊裝運輸生產的再生裝置，有重要的意義。

發明內容：

本發明給出減活的釩鈦基蜂窩狀SCR脫硝催化劑再生的工藝，在清洗過程中提高清洗的效果，加快清洗的速度。

1)本發明中所述再生工藝是對減活的釩鈦基蜂窩狀SCR脫硝催化劑進行加壓水噴淋、超聲清洗、二次加壓水噴淋、酸洗、鼓風干燥、活性成分補充、二次鼓風干燥、煅燒等處理的工藝。所述的再生裝置是依次放置第一加壓水噴淋池、超聲清洗池、第二加壓水噴淋池、酸洗池、第一鼓風干燥池、活性成分補充池、第二鼓風干燥池、煅燒爐等裝置。

2)將再生的催化劑蜂窩體豎直放置(上下表面為蜂窩面)裝入吊裝支撐框架中組成再生模塊。在第一加壓水噴淋池中上設置有耙式噴淋裝置。加壓砂濾水通過該裝置自上而下的向再生模塊噴淋。要求噴淋水的出口速度在7～14m/s，根據催化劑表面的污染程度噴淋3～10min。