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年底我國火電裝機容量達到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機組脫硝需要大約1m3催化劑，以我國SCR催化劑初裝容量可達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)在從國外進口的催化劑價格為50000元m3，每年催化劑的消費為50億元，到“十二五”末，由于老電廠的脫硝工程改建，催化劑的消費將更大。不僅國內(nèi)，昂貴的催化劑更換費用也是國外SCR系統(tǒng)面臨的一項重大問題，因此，催化劑再生技術(shù)應(yīng)運而生，再生費用僅為更新費用的60%

3、左右，大大節(jié)省了SCR系統(tǒng)的運行成本，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到規(guī)定的NOX脫除率時，就必須對失效催化劑進行處理，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)濟和環(huán)境效益。其中，再生最常用，也是最經(jīng)濟的方法（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

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。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。現(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