[发明专利]钒钛基蜂窝状SCR脱硝催化剂再生工艺及装置

说明书

技术领域：

本发明涉及电厂脱硝和催化剂再生的工程技术领域，具体涉及一种实现减活的钒钛基蜂窝状选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂再生的工艺以及再生装置。用于实现脱硝催化剂的再生利用，节约催化剂置换的成本。

背景技术：

我国是以煤炭为主要能源的国家，电力的主要来源是火电厂煤的直接燃烧。电厂排放的污染物包括可吸入固体颗粒物、二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物(NO_x)等，由此而带来了温室效应、酸雨、光化学烟雾等环境问题。其中氮氧化物(NO_x)排放量在2011年上半年就达到了1207万吨。NO_x对人眼镜等器官有较强刺激作用，还参与酸雨和光化学烟雾的形成。2012年1月1号开始实施的《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)对NO_x排放有了更加严格的规定：要求部分新建电厂氮氧化物的排放量要小于100mg/m³，达不到排放标准规定的将要按照《排污费征收使用管理条例》收费。

NO_x排放控制技术，分为低NO_x燃烧技术和烟气脱硝技术。选择性催化还原(SCR)脱硝技术对NO_x的脱除效果显著，技术成熟，是目前应用最广泛的烟气脱硝技术。在整个SCR脱硝系统中，催化剂是核心组件，在设备直接投资中占的比重较大。其中使用最多的是钒钛基蜂窝状SCR脱硝催化剂。SCR脱硝系统的催化剂模块大部分采取高尘布置的方案，运行一段时间后催化剂的脱硝性能会下降，表现为还原剂消耗量增大、二氧化硫的氧化率上升、脱硝效率下降、脱硝系统的阻力上升等。性能下降致使达不到脱硝要求时，就要更换催化剂模块。更换下的催化剂要进行再生或废弃，废弃方式一般按照危险废弃物来处理，例如破碎填埋、熔融回收以及用作建筑用料等处理方式。考虑到脱硝催化剂的价格较高，若高效的实现催化剂再生，将大大节约脱硝成本。

SCR脱硝系统运行中，烟气中某些物质会逐渐地在催化剂表面沉积。其中以气溶胶形式存在的碱金属以及砷等元素的化合物会使催化剂失去活性位，堵塞、遮蔽、冲蚀等原因会使催化剂发生物理失活。现有专利中的催化剂再生方法，一般是经过干式吹扫和湿式浸泡两步前处理，再进行活性物质负载和干燥等处理。公开号为CN101543974A的专利给出了一套再生的装置，包括进行压缩空气吹扫、清洗、活化等的设备。公开号为CN1768953A的专利给出了一种通过鼓泡流动达到洗出污染物，恢复催化剂脱硝活性的装置。专利号为US 7741239的美国专利给出了利用吹扫、清洗剂冲洗、碱性盐浴清洗的方法，对减活的脱硝催化剂，尤其是因为磷化合物中毒的催化剂进行清洗的工艺。专利号为US 7569506的美国专利给出了一种针对SO2氧化率上升了的SCR脱硝催化剂进行酸处理的技术。专利号为EP 06019991.6的欧洲专利给出了金属氧化物-超强酸基的抗碱金属和碱土金属中毒的SCR催化剂，对碱金属中毒脱硝催化剂的再生有一定启发意义。公开号为CN 102266723A的中国专利，主要给出了采用高压釜在再生过程中进行催化剂扩孔的一种工艺，但是该工艺中使用的扩孔剂如甲醇等会造成二次污染，且在升温条件下实现急速的卸压存在安全上的隐患，且该工艺存在处理时间长等问题。总之改善现有钒钛基蜂窝状SCR脱硝催化剂再生工艺，开发适合吊装运输生产的再生装置，有重要的意义。

发明内容：

本发明给出减活的钒钛基蜂窝状SCR脱硝催化剂再生的工艺，在清洗过程中提高清洗的效果，加快清洗的速度。

1)本发明中所述再生工艺是对减活的钒钛基蜂窝状SCR脱硝催化剂进行加压水喷淋、超声清洗、二次加压水喷淋、酸洗、鼓风干燥、活性成分补充、二次鼓风干燥、煅烧等处理的工艺。所述的再生装置是依次放置第一加压水喷淋池、超声清洗池、第二加压水喷淋池、酸洗池、第一鼓风干燥池、活性成分补充池、第二鼓风干燥池、煅烧炉等装置。

2)将再生的催化剂蜂窝体竖直放置(上下表面为蜂窝面)装入吊装支撑框架中组成再生模块。在第一加压水喷淋池中上设置有耙式喷淋装置。加压砂滤水通过该装置自上而下的向再生模块喷淋。要求喷淋水的出口速度在7～14m/s，根据催化剂表面的污染程度喷淋3～10min。