明晟環保氨法脫硫:淺談SCR脫硝催化劑的失活與再生
在選擇性催化還原(SCR)脫硝系統中,催化劑的鈍化失活是核心問題。明晟環保專家從催化劑的燒結、堵塞、沖刷等物理鈍化以及堿(土)金屬、As等重金屬的化學失活等方面闡述了SCR催化劑的失活機理,并簡要概述了催化劑的再生工藝及廢催化劑處置的意義。
1、概況
在環保政策形勢下,絕大部分火電廠的燃煤機組需進行脫硝提效改造,而廢煙氣脫硝催化劑為危險固廢物,因此脫硝催化劑再生具有顯著的社會效益和經濟效益。
因原設計脫硝出口氮氧化物排放濃度一般均為100-200mg/Nm3以下,因此絕大多數脫硝裝置需進行脫硝裝置改造、脫硝裝置備用層催化劑的添加和原催化劑的再生,才能滿足氮氧化物排放濃度低于50mg/Nm3的環保要求;目前采用zui多的是脫硝裝置備用層催化劑的添加和原催化劑的再生。
2、SCR脫硝催化劑的失活機理
2.1因進入脫硝反應器的煙氣溫度過高而引起催化劑熱燒結。
2.2因煙氣中的氣態As2O3在催化劑微孔內凝結和在催化劑活性位上發生反應生成不具備催化能力的穩定化合物而使催化劑發生中毒。
2.3因飛灰沉積在催化劑上、飛灰中的CaO和SO3反應生成CaSO4,而引起催化劑堵塞。
2.4因運行中煙氣流速不均勻、飛灰特性、沖擊角度和催化劑本身特性等原因,引起飛灰沖刷催化劑表面,造成催化劑磨損。
3、SCR脫硝催化劑的再生處理工藝
3.1經過實驗室周密檢驗分析,并與已有的強大數據庫進行比對,量身定制出再生的佳工藝方案。
3.2預處理:催化劑模塊進入吸塵車間,去除催化劑表面松散的飛灰。
3.3物理化學處理:去除覆蓋催化劑活性部位和堵塞催化劑微孔的化學物質。
3.4中間熱處理:將已清洗干凈的模塊放入熱處理設備中,進行嚴格的溫度控制,鞏固催化劑微孔結構。
3.5活化處理:對經過中間熱處理后的催化劑模塊進行活化處理,使其恢復活性。
3.6zui終熱處理:將已經過活化處理的催化劑模塊放入特制的熱處理裝置中,經過升溫、降溫等工藝,使活性物質牢固粘附于催化劑。
3.7質量檢驗:催化劑機械性能的測試(抗壓強度、磨損強度)和化學性能的測試(脫硝率,SO2/SO3轉化率,氨逃逸率,催化活性等)。
3.8將質檢達標的催化劑進行進行包裝和入庫。
4、SCR脫硝催化劑再生的意義
因廢煙氣脫硝催化劑具有危險性,需由具有相關危險廢物許可證的單位進行處置,而且需要投入相當一部分資金才能完成處置;因此脫硝催化劑的再生顯得尤為重要,一方面可以減少固體危險廢棄物的排放、節省費用,另一方面可以節省資源。再生后的脫硝催化劑能夠滿足燃煤機組脫硝的各項技術指標要求;因此,在環保形勢日趨嚴峻的情況下,脫硝催化劑的再生將具有深遠的意義,也將在電力行業推廣。
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