失效SCR脱硝催化剂再生技术

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SCR脱硝催化剂再生技术的发展及作用分析

SCR脱硝催化剂再生技术的发展及作用分析

SCR脱硝催化剂再生技术的发展及作用分析摘要:随着我国城市化建设进程的持续推进,各地区汽车数量的增长速度及火电厂等行业的发展速度也越来越快,这也导致氮氧化物(NO x)的污染问题日益严重。

而SCR脱销催化剂是现阶段控制NO x排放最成熟、最有效的方式之一,能够使NO x 脱除率达到90%以上。

但随着SCR脱销催化剂使用时间增长,其脱除率也逐渐降低,主要原因是催化剂的活性下降了,为改善这一情况,SCR脱硝催化剂再生技术应运而生。

基于此,本文将围绕SCR脱硝催化剂再生技术的发展及作用展开详细分析与探究,以供相关研究人员参考。

关键词:SCR脱硝催化剂;再生技术;发展;作用1.SCR脱硝催化剂再生技术的基本概述1.1SCR脱硝催化剂再生技术SCR脱硝催化剂是一种通过催化反应去除烟气中二氧化氮(NOx)的技术,其中SCR(Selective Catalytic Reduction)即选择性催化还原,它是一种利用催化剂将氨或尿素洒入烟气中,与NOx发生氧化还原反应,从而将其转化为氮气和水蒸气的技术。

而SCR脱硝催化剂再生技术是指使用特定的物料和设备对脱硝催化剂进行再生,以恢复催化活性,从而达到减少脱硝催化剂替换次数,降低运行成本的目的。

它具有催化剂利用率高、操作方便、减少运行成本等优势特征,其缺点则是再生时间相对较长、安全问题需要特殊关注等。

1.2SCR脱硝催化剂再生技术的发展现状目前,SCR脱硝催化剂再生技术在国内外的应用越来越广泛,且不断向着更高效、更可持续的方向发展。

国外的一些发达国家对SCR催化剂再生技术的应用比较成熟,尤其是在酸碱液处理再生、热处理还原爱生等方面具有十分突出的研究成果,且将该技术广泛应用于石化、冶金、火力发电等领域。

我国目前已经形成了一套完整的SCR脱硝技术方案,SCR催化剂成为市场上的热门产品之一,同时国内许多科研机构、企业也在加强对该技术的研究和应用。

比如国内某些有实力的企业已研制出一种新型的SCR催化剂再生技术,该技术采用现场化学浸泡再生法,使催化剂再生效果显著,且寿命稳定。

浅谈燃煤电厂锅炉SCR脱硝催化剂失效及再生

浅谈燃煤电厂锅炉SCR脱硝催化剂失效及再生

浅谈燃煤电厂锅炉SCR脱硝催化剂失效及再生【摘要】介绍了SCR烟气脱硝技术中催化剂失效的主要原因及国内目前再生的主要方式,为重复利用催化剂,减少资源损耗具有一定意义。

【关键词】烟气脱硝;选择性催化还原,氮氧化物,催化剂,再生引言NOX是一种主要的大气污染物质,它与碳氢化合物可以在强光作用下造成光化学污染,形成有害的光化学烟雾,严重危害生态环境。

NOx的排放主要来自煤炭的燃烧,而燃煤锅炉耗煤量超过全国耗煤总量的70%,NOx产生量为全国总量的一半。

而随着2011年版《火力发电厂大气污染物排放标准》的实施,我国所有新建火电机组NOX排放量要求达到100mg/Nm?以下。

而SCR技术是目前燃煤电厂应用最多且NOx排放控制效率最高的一种脱硝技术。

2013年底我国火电装机容量达到8.6亿kW,SCR市场大约为3.5亿kW,安装SCR装置系统中需要使用大量催化剂,一般来讲,1MW机组脱硝需要大约1m3催化剂,以我国SCR催化剂初装容量可达350000m3,由于催化剂属于消耗品,其化学寿命一般为2-3年,每年催化剂换装容量为100000m3,现在从国外进口的催化剂价格为50000元/ m3,每年催化剂的消费为50亿元,到“十二五”末,由于老电厂的脱硝工程改建,催化剂的消费将更大。

不仅国内,昂贵的催化剂更换费用也是国外SCR系统面临的一项重大问题,因此,催化剂再生技术应运而生,再生费用仅为更新费用的60%左右,大大节省了SCR系统的运行成本,而且还省去了处理失效催化剂的工作,消除了环境污染的隐患。

1 催化剂失效的主要原因在SCR系统运行过程中,催化剂的安装并不是一劳永逸的,由于烟气中各种物理化学条件的影响,催化剂的活性会逐渐降低,甚至失活。

引起催化剂失活的原因有烧结、堵塞,中毒和磨蚀等,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烟气中的细小颗粒物聚集在催化剂的表面和小孔内,阻碍了反应物分子到达催化剂表面造成的,最常见的堵塞物为铵盐和硫酸钙,将反应器温度维持在铵盐沉积温度之上,可有效减轻铵盐堵塞,因而在高飞灰情况下,硫酸钙引起的堵塞是使催化剂失活的主要原因,为了减轻硫酸钙的堵塞,还必须进行周期性的吹灰;在低飞灰情况下,催化剂活性降低的主要原因是中毒,其中又以碱金属(K、Na)、砷、和磷等是引起的中毒为主,对于燃烧生物质的锅炉来说,碱金属中毒现象比较严重,而砷中毒在液态排渣锅炉中较常见。

废旧脱硝催化剂再生

废旧脱硝催化剂再生

废旧脱硝催化剂再生脱硝催化剂(也称为脱硝催化剂)用于工业生产中的脱硝过程,能够有效减少大气中硝酸盐的排放,保护环境。

然而,长期使用后,脱硝催化剂会逐渐失去活性,导致脱硝效率下降,最终需要更换。

大量废旧脱硝催化剂的处理成为环境保护和资源回收利用的一项重要任务。

目前,废旧脱硝催化剂再生技术得到了广泛关注。

再生技术可以将失活的催化剂恢复活性,延长其使用寿命,降低生产成本,并且对环境友好。

下面将介绍几种常见的废旧脱硝催化剂再生方法。

热处理再生法热处理再生法是较为常用的一种方法。

首先,将废旧脱硝催化剂进行预处理,去除其中的杂质和毒害物质。

然后,将催化剂置于高温环境中,进行热处理,以去除催化剂表面的积垢和活性物质的固聚。

热处理会使催化剂结构发生改变,从而恢复其活性。

这种方法具有简单、经济的优点,可以循环使用废旧脱硝催化剂,节约资源。

高温氨解再生法高温氨解再生法是另一种常见的再生方法。

该方法利用氨解反应将废旧脱硝催化剂上的硝酸盐还原成氮气。

具体操作步骤如下:首先,将废旧催化剂放入高温反应器中,加入适量的氨气。

然后,在恰当的温度和压力下进行氨解反应,使硝酸盐转化为氮气和水蒸气。

最后,通过分离和净化,得到纯净的氮气。

这种方法能够高效地回收废旧催化剂中的有价值物质,并减少对环境的污染。

机械剥离再生法机械剥离再生法是一种将废旧脱硝催化剂进行物理处理并恢复活性的方法。

该方法通过机械剥离的方式将催化剂表面的积垢、覆盖物和固聚物等物质去除,使催化剂表面重新暴露出新鲜的活性物质。

这种方法简单易行,不需要添加化学试剂,对环境友好,可以有效延长催化剂的使用寿命。

酸洗再生法酸洗再生法是利用酸性溶液对废旧脱硝催化剂进行处理的方法。

首先,将废旧催化剂浸泡在酸性溶液中,溶解和去除催化剂表面的杂质和积垢。

然后,经过中和、洗涤等工序,得到清洁的催化剂。

酸洗再生法能够迅速恢复催化剂的活性,效果显著,但需要合理选择酸性溶液,以避免对环境产生不良影响。

SCR烟气脱硝催化剂再生过程中的环境问题及处理措施

SCR烟气脱硝催化剂再生过程中的环境问题及处理措施

SCR烟气脱硝催化剂再生过程中的环境问题及处理措施关键词:SCR 脱硝催化剂脱硝催化剂再生工业污染源排放的氮氧化物是燃煤过程产生的,控制措施包括燃烧过程控制和燃烧后NOX治理。

SCR 烟气脱硝催化剂是减少NOX排放行之有效的方法。

我国燃煤火电厂、钢铁行业等企业数量较多,都逐步加装了SCR烟气脱硝装置,未来几年内,我国将产生大量的废旧烟气脱硝催化剂。

目前,国家已将其纳入危险废物进行管理,企业按照有关法律法规依法处理处置废烟气脱硝催化剂,并采取有效措施,防止造成环境污染和资源浪费。

本文就当前SCR烟气脱硝催化剂再生过程中产生的环境问题展开分析,就其再生技术的改进措施进行研究,就如何处理环境问题提出具体措施。

关键词:SCR烟气脱硝催化剂;再生;三废;环境问题;技术改进选择性催化还原(SCR)是目前国内外用于火电厂氮氧化物排放控制的主要技术,作为燃煤电厂脱硝系统的重要组成部分,脱硝催化剂费用占据了脱硝工程总投资近50%的比例,催化剂作为SCR系统核心在使用一段时间后需进行更换,从而加剧了电厂运行成本。

随着脱硝装置的广泛应用,成本的增加在“十三五”新形势下将尤为突出。

另外,废弃的钒钛基SCR催化剂中含有钒等有毒物质,将造成环境污染问题。

研究表明,对可逆性中毒的和脱硝活性降低的烟气脱硝催化剂进行再生工艺处理后,其脱硝活性可恢复至正常水平,再生工程费用仅仅为火电厂更换新的脱硝催化剂工程费用的40%左右,大大降低了燃煤火电厂运行成本。

因此,脱硝催化剂企业通过积极采取有效措施,加大对失活脱硝催化剂的再生力度投入,提高脱硝催化剂在火电厂脱硝装置中的循环综合利用效率,将是降低燃煤火电厂脱硝装置运行投入费用的重要突破口。

从“降低运行费用,提高综合利用效率”角度来看,再生必将成为处理失效催化剂的首选方式。

工厂对失活SCR烟气脱硝催化剂,进行再生处理,不仅有利于环境保护,有利于节约原材料,还实现资源的循环再利用。

随着人们意识的提升,SCR烟气脱硝催化剂再生所产生的环境问题也逐渐受到人们的重视。

失效SCR脱硝催化剂再生技术

失效SCR脱硝催化剂再生技术

失效SCR脱硝催化剂再生技术摘要:很多原因都可使催化剂失去活性,例如,活性部位的烧结、催化剂中毒、活性部位的减损、催化剂的微孔堵塞或催化剂内部流道堵塞等很多原因都可使催化剂失去活性,例如,活性部位的烧结、催化剂中毒、活性部位的减损、催化剂的微孔堵塞或催化剂内部流道堵塞等。

(1)催化剂中毒催化剂中毒现象的发生主要是由于原烟气中或多或少的有害化学成分作用于催化剂活性成分造成的,砷、碱金属(主要是K、Na)是引起的催化剂中毒主要成分。

砷中毒是由于高温烟气中的气态As2O5所引起的。

气态As2O5扩散进入催化剂空隙内,并同时吸附在催化剂的活性位及非活性位上,并与催化剂表面发生反应,阻碍催化反应进行。

K和Na碱金属离子主要是由生物质燃料的燃烧产生,碱金属能够直接和催化剂的活性位发生反应使其钝化,在水溶状态下,碱金属有很高的流动性,能够进入催化剂材料的内部,对催化剂产生持久的毒害作用。

(2)催化剂微孔堵塞催化剂微孔堵塞主要是由于铵盐及飞灰的小颗粒沉积在催化剂微孔中,阻碍NOx、NH3、O2到达催化剂活性表面,从而引起催化剂钝化。

(3)高温引起的烧结、活性组分挥发长时间暴露于450℃以上的高温环境中可引起催化剂活性位置(表面)烧结,导致催化剂颗粒增大,比表面积减小,一部分活性组分挥发损失,因而使催化剂活性降低。

失效催化剂再生技术主要有水洗再生、热再生、热还原再生、酸液处理和SO2酸化热再生等。

一些化学混合物会沉积到催化剂的活性表面上,但当接触水时,这些物质一般会溶于水中。

通过用纯水或去离子水冲洗催化剂,可将中毒或由于化学物质沉积而失去活性的SCR 脱硝催化剂实现再生。

尽管沉积物能速溶于水,催化剂中的活性物质,如钒化合物也会溶于水中,所以也会废弃一部分催化剂,由于冲洗造成催化剂损失了活性物质,就需要在钒化合物溶液中浸泡补充活性,以部分恢复原来的活性物质。

因此,再生意味着除了清洗外,还要对催化剂添加催化活性材料。

科技成果——失活脱硝催化剂再生技术

科技成果——失活脱硝催化剂再生技术

科技成果——失活脱硝催化剂再生技术成果简介目前商业应用的SCR烟气脱硝催化剂是以TiO2为载体,V2O5-WO3或V2O5-MoO3为活性成分。

此类SCR催化剂的最佳操作温度在300℃-400℃,工业上一般将其置于省煤器与空气预热器之间,由于处于高灰侧而导致催化剂的活性会逐渐下降,其主要原因包括:(1)催化剂中毒:燃煤烟气中含有的碱金属、碱土金属、重金属等元素进入到催化剂表面及微孔内,能够与催化剂的活性组分发生键合作用,从而抑制催化剂中活性组分的化学性能,导致催化剂中毒;(2)堵塞及粘污:燃煤烟气中的飞灰会沉积或粘附在催化剂的表面,造成催化剂活性组分被覆盖,飞灰中的钙盐会与烟气中的三氧化硫反应生成硫酸钙沉积在催化剂表面,从而阻止了烟气中的NOx 与NH3进入催化剂内发生反应;(3)机械磨损:烟尘对催化剂的磨蚀、撞击等会造成催化剂量减少,从而降低催化剂活性;(4)烧结:长时间高温会引起催化剂烧结,使催化剂比表面积降低,活性下降;(5)活性组分挥发:烟气中的卤素会与催化剂的活性组分V2O5发生反应生成钒盐,并将其挥发,导致活性组分含量减少,降低活性。

由于上述问题,目前工业应用的SCR催化剂的使用寿命一般为3-4年,逾期需要及时更换。

失活催化剂可通过再生、填埋、再利用等方式进行处理。

其中,再生可以使催化剂活性恢复到新鲜催化剂活性的90%以上。

目前,我国已经掌握了SCR催化剂再生的成套生产工艺,该再生技术适应于受中国复杂多变的煤质特性影响的失活催化剂,且具有完全自主知识产权,已实现了SCR脱硝催化剂再生技术的国产化。

该技术再生的催化剂活性可以达到新鲜催化剂的90%以上甚至超过新鲜催化剂的活性,SO2/SO3转化率≤1%,氨逃逸率≤3ppm。

单位投资大致为20000-30000元/m3。

该技术成熟、稳定,催化剂活性恢复效果好,从而有效延长了催化剂的使用寿命,降低更换新鲜催化剂的成本,具有较好的经济性,而且减少了废旧催化剂处置费用和给环境带来的微肥污染,实现资源的可循环利用。

脱硝催化剂的失活机理及其再生技术

脱硝催化剂的失活机理及其再生技术

一、失活机理催化剂失活原因包括:磷、砷以及碱金属等化学原因导致的催化剂中毒.催化剂的表面和内孔被飞灰颗粒掩盖甚至发生严重堵塞;在高速和高温的烟气的双重冲击下,催化剂经常会发生物理原因造成的磨损,高温情况下会发生热烧结,同时活性组分也会因此流失。

(1)石申及碱金属等导致催化剂中毒众多化学元素中,有很多对催化剂有危害作用,被认为危害最大的是碱金属元素,不但包含碱金属的硫酸盐和氯化物,还含有碱金属氧化物等。

一些煤种中多数含有砷,在高温烟气中也会存在气态的As20s,当其发生扩散并进入催化剂结构的细小微孔中,在该物质表面发生反应,活性位置被占据后会直接导致催化剂内部发生破坏,从而使得脱硝催化剂失去活性(2s10)。

(2)催化剂孔道和表面堵塞覆盖烟气里有大量的飞灰的存在,飞灰中颗粒大小不同,这些飞灰颗粒有的可以相互结合形成大的颗粒,因此造成催化剂的孔道和表面堵塞,有的会跟随气流的方向集聚在脱硝催化剂外侧,使催化剂的有效活性位置被覆盖,还有一些的比较微小的颗粒可能会进入它自身的孔道中,致使催化剂的孔道内发生堵塞,阻碍NH3,02、NOx到达催化剂的活性表面,使得催化剂失去活性(29)0。

(3)催化剂高温烧结目前实际应用中的SCR脱硝催化剂,因脱硝催化剂的反应温度需要控制在一定范围内,通常需要在340-400℃下运行,催化剂反应一段时间后,催化剂微小的颗粒在高温条件下,会被烧结成大的金属颗粒,比表面积会因此变小。

使得部分活性表面缺失,直接的结果就是,其活性也会因为这些原因导致降低。

催化剂如果在高温情况下发生烧结,很难用再生方法将其恢复,因为在有限的温度范围内,SCR脱硝催化剂的活性成分以及载体有良好的热稳定性,但如果催化剂长期在过高的温度下运行,催化剂的晶格结构就会因高温发生变化,难以通过活性再生方法将其恢复口。

(4)机械磨损催化剂无论是安装过程中,还是更换过程中,会发生撞击摩擦现象,这些都会减少使其表面的活性物质;在较大空速条件下,由于催化剂竖直向下布置在SCR反应塔中,烟气与催化剂平行流动,从反应塔顶部由上向下,存在于烟气中的大物质颗粒,对催化剂的表面发生碰撞摩擦,活性物质会因此减少。

SCR脱硝催化剂再生技术的发展及应用

SCR脱硝催化剂再生技术的发展及应用

SCR脱硝催化剂再生技术的发展及应用SCR脱硝催化剂是一种重要的大气污染治理技朧,主要用于减少燃煤电厂和柴油发动机等工业设施排放的氮氧化物(NOx)污染物。

在SCR脱硝过程中,氨气(NH3)作为还原剂与NOx在催化剂的作用下发生反应,生成氮气(N2)和水(H2O),从而实现降低NOx排放的目的。

然而,随着SCR脱硝技术的广泛应用,催化剂表面会逐渐积累吸附物和活性物质,使得催化剂活性逐渐降低,因此需要对催化剂进行再生。

SCR脱硝催化剂再生技术的发展主要包括物理方法、化学方法和生物方法三大类。

物理方法主要是通过高温氧化还原(HTOR)处理,将积碳、硫和钾等物质氧化还原为无害物质,恢复催化剂的活性。

化学方法主要是采用酸洗法或溶剂法,通过将催化剂浸泡在酸溶液或溶剂中,去除积碳和硫等物质,然后再进行还原处理。

生物方法则是利用微生物对催化剂进行降解处理,将积碳和硫等物质降解为无害物质,从而恢复催化剂的活性。

随着SCR脱硝催化剂再生技术的不断发展,其应用范围也在逐渐扩大。

目前,SCR脱硝催化剂再生技术已经广泛应用于燃煤电厂、燃气锅炉、石油化工等工业领域,有效降低了NOx排放量,保护了环境。

在未来,随着环保要求的不断提高,SCR脱硝催化剂再生技术将会进一步完善和推广,成为治理大气污染的重要手段之一值得注意的是,虽然SCR脱硝催化剂再生技术在大气污染治理中具有重要意义,但在实际应用中仍存在一些挑战和问题。

首先,催化剂再生成本较高,需要经济上的支持。

其次,高温氧化还原处理可能导致催化剂结构破坏和活性降低。

同时,催化剂再生处理过程中的废水废气处理也需要考虑,以避免对环境造成二次污染。

为了更好地应对这些挑战和问题,未来可以进一步深入研究SCR脱硝催化剂再生技术,提高再生效率,降低成本,减少再生过程对催化剂性能的影响。

同时,加强催化剂再生技术与环保法规政策的结合,促进技术应用和推广。

通过不断创新和改进,SCR脱硝催化剂再生技术将更好地为大气污染治理做出贡献,保护人类健康和环境安全。

失效脱硝催化剂 再生 工艺流程

失效脱硝催化剂 再生 工艺流程

失效脱硝催化剂再生工艺流程
失效脱硝催化剂再生工艺流程是一项重要的环保技术,它可以将失效的脱硝催化剂再生,从而延长其使用寿命,减少环境污染。

该工艺流程包括以下几个步骤:
1. 催化剂预处理:将失效的脱硝催化剂进行表面清洗和干燥处理,去除表面的污垢和水分,为后续的再生工艺做好准备。

2. 催化剂焙烧:将清洗干燥后的催化剂放入高温炉中进行焙烧处理,以去除催化剂表面的碳和硫等杂质,并恢复催化剂的活性。

3. 催化剂还原:将经过焙烧处理的催化剂放入还原反应器中,使用还原气体将催化剂表面的氧化物还原为金属,进一步恢复催化剂的活性。

4. 催化剂活性测试:将经过还原处理的催化剂进行活性测试,检测催化剂的性能指标,如脱硝效率和稳定性等。

5. 催化剂包装:将活性良好的催化剂进行包装,存放在干燥、密封的环境中,等待下一次的使用。

通过以上步骤,失效的脱硝催化剂可以得到有效的再生,可以节约催化剂的成本,减少环境污染,具有重要的意义和应用价值。

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SCR脱硝催化剂再生工艺浅析

SCR脱硝催化剂再生工艺浅析

SCR脱硝催化剂再生工艺浅析SCR脱硝催化剂再生工艺浅析摘要:脱硝系统已成为燃煤电厂的重要组成部分,脱硝催化剂占脱硝工程投资比例较高,加大对失效催化剂的再生力度,成为降低燃煤电厂脱硝运行费用的重要突破口。

同时脱硝催化剂再生具有显著的社会效益和环保效益。

本文将结合本公司再生生产简单介绍脱硝催化剂的工厂再生工艺以及如何选择合适的化学清洗液。

关键词:SCR;催化剂;再生;清洗液引言催化剂是SCR系统的核心部件,一般催化剂使用3年左右就会出现失活现象。

造成失活的原因主要有催化剂的烧结、砷中毒、钙中毒、碱金属中毒、SO3 中毒以及催化剂空隙积灰堵塞等。

对失活催化剂更换或是再生将直接影响SCR系统的运行成本[1-3]。

因此,研究SCR催化剂的失活与再生,具有很重要的现实意义。

我国催化剂研究已有好多年,目前比较成熟的有V2O5-WO3/TiO2、V2O5-MoO3/TiO2 及V2O5-WO3-MoO3/TiO2,它们都是以TiO2为载体,V2O5、WO3、、MoO3、为活性物质负载在其上。

具有较好的活性、高选择性以及强抗中毒性,在商业上已经投入生产。

据统计,2012年新投运火电厂烟气脱硝机组容量约为9000kW,其中,采用SCR工艺的脱硝机组容量占当年投运脱硝机组总容量的98%。

一、失活SCR催化剂的再生技术在实际应用领域,脱硝催化剂失效后主要采用现场再生及工厂再生两种方式。

由于现场再生易对现场环境和水质造成污染,且现场再生的催化剂的质量和性能较差,所以工厂再生是发展方向。

经过再生后的SCR催化剂,活性和使用寿命等能够达到运行要求,可以实现再利用,达到节省火电厂环保投入和运行成本的目的[4-6]。

SCR催化剂工厂再生工艺首先使用超声水洗清除废旧催化剂表面的溶解性碱金属物质和堵塞在SCR催化剂孔道中的灰尘颗粒沉积物,超声水洗过程中使用渗透促进剂、表面活性剂等有机高分子清洗剂提高清洗能力,特别是对硫酸盐等污垢的去除,为了进一步提高SCR催化剂的活性,应用超声浸渍法在催化剂表面负载钒、钨、钼等活性组分,以满足提高脱硝催化活性的要求。

SCR脱硝催化剂再生技术的发展及作用分析

SCR脱硝催化剂再生技术的发展及作用分析

SCR脱硝催化剂再生技术的发展及作用分析2中国石化催化剂有限公司长岭分公司湖南岳阳4140123天华化工机械及自动化研究设计院有限公司甘肃兰州730050摘要:随着我国经济社会的快速发展,我国政府及相关部门对环境保护提高自重视度,并加大对其的监管力度,并出台相关政策,全面落实到各项工作环节中。

而SCR脱硝催化剂再生技术,主要是对废烟气脱硝催化剂纳入危险废物的全面管理,要对有害物质统一处理,避免对自然环境、人们身体健康造成不利影响,逐渐降低环境污染程度,提高资源利用率,维护现代化社会的和谐发展,为人们营创良好生活环境。

关键词:SCR脱硝催化剂再生技术;发展;作用在现代化社会的发展中,火电厂是主要的发展领域,需要我国相关部门加大对其的监管力度,考虑到火电厂的发展形式,制定完善的管理方案与措施,确保火电厂各项工作都严格按照相关标准制度要求规范性实施,降低火电厂氮氧化物的排放量,对污染物的统一处理,有效降低环境污染。

目前,在大多数火电厂的发展中,都会采用SCR法烟气脱硝工艺,能够在高温、飞灰等环境下,使失去活性的催化剂及时更换,维护火电厂内部发展环境,确保施工人员自身安全。

一、SCR脱硝催化剂分析目前,大多数的火电厂都会采用脱硝系统,选择高效性催化还原法,使SCR能够在还原剂的影响下,再加上高温因素的影响,使烟气中的氮氧化物发生化学反应。

不同的因素影响,会产生同的反应效果,如果选择三氧化硫为抗氧化、抗毒化的辅助成份,那么在脱硝的过程中,不会产生副产物、对环境的污染,整体操作方便、简单,后期的维护工作便捷。

对此,我国相关部门加大对SCR脱硝催化剂再生技术的研发力度,能够结合各领域对其的应用需求,考虑到具体的影响因素与应用条件,创新多样化的实施方案,并且在实施的过程中,还能够把语气相关的信息数据、有害物质、实施过程等详细记录,为SCR脱硝催化剂再生技术的研发提供有利条件。

目前,我国所研发出的SCR脱硝催化剂再生技术,从其自身的类型上进行分析,主要包括蜂窝式、板式、波纹式。

SCR脱硝催化剂再生技术及工程应用

SCR脱硝催化剂再生技术及工程应用

SCR脱硝催化剂再生技术及工程应用摘要:本文系统综述了脱硝催化剂的物理及化学中毒机制、再生方法及工艺,并结合安徽元琛环保科技SCR催化剂再生工程,详细介绍了失活催化剂的再生工艺流程在实际工程中的应用,其再生催化剂的相对活性恢复到原来的98%,SO2氧化率为2.3%,且各项指标达到了新鲜催化剂的水平,对延长催化剂使用寿命和制定废弃催化剂再生工艺具有重要指导意义。

关键词:脱硝催化剂;再生工艺;失活;引言环保部2014年8月正式发布《关于加强废烟气脱硝催化剂监管工作的通知》和《废烟气脱硝催化剂危险废物经营许可证审查指南》,将废烟气脱硝催化剂纳入危险废物进行管理[1]。

更换下来的废催化剂若随意堆存或不当处置,将造成环境污染和资源浪费。

废催化剂的再生处理正是解决这些问题的最佳途径,具有显著的社会效益和经济效益。

催化剂再生是指把失去活性具有再生价值的催化剂通过物理吹扫、水洗、微观超声波清洗和化学作用酸、碱洗去使催化剂中毒的碱金属、积碳和积尘,最后经过浸渍补充催化剂活性成分,干燥后能恢复催化剂脱硝效率85%以上[2]。

国内SCR再生技术起步比较晚,本文结合SCR再生技术应用案例,介绍其应用经验,对现场再生过程中遇到的问题进行了深入分析,且有针对性地提出解决方案。

1 SCR再生技术1.1催化剂失活机理催化剂的失活可分为物理失活和化学失活,典型的SCR催化剂化学失活主要是碱金属、碱土金属和As等引起的催化剂中毒,物理失活主要是指高温烧结、磨损和堵塞而引起的催化剂活性破坏[3]。

1、碱金属引起的催化剂中毒失活飞灰中的可溶性碱金属主要包括Na+与K+这两种物质,直接与催化剂活性颗粒反应,使酸位中毒以降低其对NH3的吸附量和吸附活性,继而降低催化剂活性[4]。

碱金属元素被认为是对催化剂毒性最大的一类元素,因此,碱金属是对催化剂毒性最大的一类元素。

随着催化剂表面K2O含量的增加,NO转化率急剧下降,当K2O质量分数达到1%时,催化剂活性几乎完全丧失。

SCR脱销催化剂失活及再生技术研究

SCR脱销催化剂失活及再生技术研究

SCR脱销催化剂失活及再生技术研究摘要:SCR是目前应用广泛的烟气脱销技术,其催化剂在使用过程中会由于物理、化学等因素的影响导致活性降低,从而影响脱销效率。

论文介绍了SCR脱销技术的机理以及常用的催化剂种类,分析了催化剂失活原因,并有针对性的提出了多种催化剂再生技术,对于燃煤电厂选取合适的催化剂种类、降低失活概率以及催化剂再生和回收利用有一定的指导意义。

关键词:SCR,催化剂,失活,再生引言:煤作为我国主要的一次能源, 在电站锅炉、工业锅炉等各种相关工业领域的能源消耗中占有很大的比例。

而燃煤过程中产生的NOx会对环境和人类健康带来负面影响[1]。

因此,必须合理有效的加以控制。

在治理NOx技术领域中,选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction, SCR)以其较高的可靠性、无副产物、系统装置简单等优点,得到了广泛的应用。

在SCR脱硝方案中,催化剂投资占整个系统的投资比例较大,催化剂的使用寿命在3年左右,催化剂的更换频率,直接影响整个脱硝系统的运行成本。

然而,SCR脱硝采用的催化剂,由于钝化、堵塞及中毒元素的影响其催化活性将降低,导致脱硝效率无法保证。

因此,通过对旧催化剂进行再生来延长催化剂的寿命周期,可以有效减少运营成本[2]。

1 SCR脱销技术SCR 法技术最早是在上世纪50年代由美国人首先提出来的, 美国Eegelhard 公司于1959年申请了该技术的发明专利, 1972年在日本开始正式研究和开发, 并于1978年实现了工业化应用。

经过几十年的发展和完善,SCR 法是工业上应用最广的一种烟气脱硝技术, 可应用于电站锅炉、工业锅炉、燃油、气锅炉、内燃机、化工厂以及炼钢厂, 脱硝效率可高达90 %以上,由于此法效率较高, 是目前最好的可以广泛用于固定源NOx治理的脱硝技术。

在催化剂的存在下, SCR的反应温度在250~450℃之间。

反应机理如下:4NO +4NH3 +O2 →4N2 +6H2O (1)2NO2 +4NH3 +O2→3N2 +6H2O (2)NO +NO2 +2NH3 →2N2 +3H2O (3)其中式(1)和式(3)是主要的反应过程, 因为烟气中90 %以上的NOx是以NO形式存在的。

火电厂SCR烟气脱硝催化剂再生技术

 火电厂SCR烟气脱硝催化剂再生技术

火电厂SCR烟气脱硝催化剂再生技术火电厂SCR烟气脱硝催化剂再生技术火电厂是我国主要的能源供应来源之一,然而,火电厂的排放物对环境造成了很大的压力。

其中,烟气中的氮氧化物(NOx)是一种主要的污染物。

为了减少NOx的排放,SCR(Selective Catalytic Reduction,选择性催化还原)烟气脱硝技术被广泛应用于火电厂。

然而,SCR催化剂的循环使用成本较高。

因此,火电厂SCR烟气脱硝催化剂再生技术应运而生。

催化剂再生技术是一种通过恢复催化剂活性来降低成本的方法。

目前,主要的催化剂再生技术包括热再生、物理吸附再生和化学再生等。

热再生是最为常见的催化剂再生技术之一。

它通过加热已经失活的催化剂,将吸附在催化剂上的污染物进行热脱附,从而恢复催化剂的活性。

热再生技术的优点是操作简单、成本较低。

但是,由于加热过程中可能会发生剧烈的温度变化,这可能导致催化剂的热膨胀和压力变化,从而影响催化剂的性能和寿命。

物理吸附再生是利用各种物理吸附剂来吸附催化剂表面的污染物,然后使用高温蒸汽或其他气体进行吹扫,将吸附的污染物从催化剂表面去除。

物理吸附再生技术具有再生效果好、成本低的优点。

然而,物理吸附剂的再生周期较长,再生效率也相对较低。

化学再生是一种通过添加化学试剂来去除催化剂表面污染物的方法。

常用的化学再生剂包括盐酸、硫酸等。

化学再生技术可以高效去除催化剂表面的污染物,恢复催化剂的活性。

但是,由于化学试剂的使用和废液处理成本较高,化学再生技术在实际应用中仍存在一定的局限性。

除了以上三种主要的催化剂再生技术,还有其他一些新型的再生技术在不断发展。

例如,氧化还原法、等离子体法、超声波法等。

这些新技术具有再生效果好、操作简单、成本低等优点,但是仍需要进一步的研究和实践验证。

总之,以SCR催化剂为核心的火电厂烟气脱硝是实现火电厂清洁排放的重要手段。

而催化剂再生技术则是降低运行成本、提高催化剂使用寿命的关键。

各种再生技术各具优劣,需要根据具体情况选择适合的技术。

科技成果——SCR脱硝催化剂再生技术

科技成果——SCR脱硝催化剂再生技术

科技成果——SCR脱硝催化剂再生技术适用范围电厂、钢铁等有脱硝系统行业的烟气治理技术原理该技术对中毒、失效或失活的SCR脱硝催化剂采用合理的清洗配方,经超声清洗-酸洗-水洗三道清洗工序进行一级烘干处理,烘干处理后的催化剂放入含有一定浓度和配比药品的植入槽中进行催化剂活性的恢复,最终实现催化剂的再生。

工艺流程1、检验分析:与已有的强大数据库进行比对,量身定制出再生的最佳工艺方案;2、预处理:模块进入除尘车间去除催化剂表面松散的飞灰;3、物理化学清洗:去除覆盖催化剂活性部位和堵塞催化剂微孔的物质;4、中间热处理:模块放入热处理设备中,巩固催化剂微孔结构;5、催化剂模块随即放入具有特定催化物质的活性植入装置中,进一步恢复催化剂的活性;6、最终热处理:植入活性物质的催化剂模块经过特殊的升温和降温工艺,使活性物质均匀地分布在载体上并牢固粘附;7、质量检验:包括催化剂和其化学性能的测试(脱硝率,SO2/SO3转化率,催化活性等),对再生催化剂单个模块孔道疏通率要求达到98%;8、质检达标后进行包装、入库。

工艺流程图关键技术根据不同的催化剂失活现象,与现有数据库对比,量身定制出最佳的再生工艺方案;该工艺经过严格的清洗,保证再生后单个模块通孔率达到98%;再生催化剂的单层SO2/SO3转化率≤0.5%;再生催化剂的失活速率保持与新催化剂一致;再生后催化剂的机械性能与再生前相比没有降低。

典型规模SCR脱硝催化剂再生系统占地约141亩,产能为2000m3/年。

应用情况在美国科杰公司有该技术的应用,科杰公司拥有超过66000m3的催化剂再生业绩,占据美国85%的催化剂再生市场;在江苏盐城有该技术的应用,产能达到2000m3/年。

典型案例(一)项目概况大唐宝鸡热电厂2×330MW国产亚临界抽气供热燃煤机组脱硝系统采用SCR脱硝技术,双反应器布置,催化剂采用2+1布置(上层为备用层)。

1号机组于2009年6月投产,催化剂采用雅佶隆公司生产的蜂窝式催化剂,单台机组每层催化剂由45个模块组成,单台机组共安装180个催化剂模块,催化剂总体积260m3,再生催化剂体积共130m3。

SCR脱硝催化剂的失活和再生技术浅谈

SCR脱硝催化剂的失活和再生技术浅谈
3 )催 化剂烧 结
长 时间暴露 于 4 5 0 ℃ 以上 的 高 温 环 境
中, 可 引起催 化剂活 性位 置 ( 表 面 )烧 结 , 导 致催 化剂颗 粒增 大 , 比表 面积减 小 , 一 部分活
表面进行简单 的吹扫清理, 去除表面粉尘和 易清理的粉尘。 然后, 将催化剂放入水槽中清 洗, 并在其 中充入 空气, 使其产 生漩涡或气 泡, 对催化剂内部进行深入清洗。 同时在水中 添加化学药剂, 随气泡能更好的附着在孔内。 也有部分厂家会用专用设备, 并采用振动或 超声波的形式, 配合化学清洗剂来清理催化 剂。 清洗完中毒物质后, 催化剂表面呈洁净状
由于 S C R催 化剂 所 处 的运 行 环 境 比较
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余 热锅 炉
2 0 1 3 . 3
中的小颗 粒沉积 在催 化剂微 孔 中, 阻碍 N O x 、 NH , 、O: 到达 催 化 剂 活 性表 面 , 从 而 引起 催
性。 而对失活严重的催化剂则需要将其从反 应器中完全移 出, 并交 由专业 的催化剂再生
S C R脱 硝催 化 剂 当 中还有 V 2 O 等有 害 物质, 大 量 失效 的催化 剂 如 果不 加 以适 当 的 处 理, 将会 给环境造 成二 次污 染 , 失效 的催化
剂 属于 特种 物 品, 必须 按 照 一定 的规 范和 法 规进行合 理处置 。
电厂 现 役机 组 绝 大 部 分 将 需要 加 装 S C R脱 硝装置 , 催化剂 的用量也 因此将大幅增加 。
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余 热锅 炉
2 0 l 3 . 3
s c R脱硝催化剂 的失活和再生技术浅谈
杭州锅炉集团股份有限公司 邓 峰 李 然
摘 要 在烟 气脱硝工程 中, 选择性催化 还原 法 ( S C R ) 。 以其效率高, 技术成 熟而被 广 泛采用。 其 中 占总脱硝 系统总成本 4 0 % ̄ 5 0 % 的催化 剂在 整个脱硝 环 节

燃煤电厂SCR脱硝催化剂失活与再生研究

燃煤电厂SCR脱硝催化剂失活与再生研究

1 实验1.1 实验原料实验所用失活催化剂取自新疆某电厂运行24000h 、堵孔率超过70%的蜂窝SCR 脱硝催化剂,型号为25×25孔,长度620mm ,对比样为同批次留样新鲜催化剂。

1.2 催化剂再生根据失活催化剂失效原因的不同,结合机械清灰、超声鼓泡清洗、超声喷流清洗、化学清洗和活性补充过程,制定催化剂再生工艺。

失活催化剂化学清洗、活化补充选取6-sigma 优化配方,清洗、活化后的催化剂于120℃干燥60min ,380℃焙烧3h ,得到再生催化剂。

1.3 催化剂表征催化剂的晶体结构采用德国Bruker 公司生产的X 射线衍射仪(XRD),型号为D/max-2600/PC 型,用Cu-Kα辐射源,波长λ为1.5418Å,X 光管的工作电压和电流分别为40kV 和30mA ;催化剂成分用Rigaku 生产的ZSX Priums ii 型高分辨双晶X 射线荧光光谱仪(XRF),催化剂围观成分采用SPECTRO 生产的ARCOS 型离子体电感耦合原子发射光谱(ICP-OES);材料的比表面积、孔容、孔径、氨气程序升温脱附(NH 3-TPD)和氢气程序升温还原(H 2-TPR)等采用Micromeritics 生产的AutoChem Ⅱ2920全自动化学吸附仪去完成测试。

1.4 催化剂评价催化剂活性评价在北京低碳清洁能源研究院研发的脱硝催化剂评价装置进行。

装置示意图如图1所示。

整套装置主要包括气体发生系统、反应系统、烟气分析系统等。

脱硝性能评价前,催化剂切割为3×3孔、长200mm 的小蜂窝体,装入脱硝反应器中。

评价烟气为模拟烟气,组分为:NO=NH 3=300ppm ,SO 2= 500ppm ,O 2=3%,H 2O=8%,空速为14000h -1。

原料气及尾气采用美国Thermo 42i 型化学发光法NO x 分析仪进行分析。

2 结果与讨论2.1 成分分析新鲜、失活、再生催化剂成分如表1所示。

微观孔道恢复-废弃脱硝催化剂再生新方法

微观孔道恢复-废弃脱硝催化剂再生新方法

微观孔道恢复-废弃脱硝催化剂再生新方法
选择性催化还原(SCR)脱硝技术是目前工业烟气氮氧化物治理的主要手段,而脱硝催化剂是整个SCR脱硝系统中最核心的部分,其表面结构/化学成分与脱硝性能直接相关。

SCR脱硝催化剂在烟气冲刷过程中,会在催化剂表面发生孔道堵塞和塌陷现象,继而造成活性位点被覆盖,最终导致催化剂活性下降从而无法满足烟气脱硝的要求。

达到使用寿命的SCR脱硝催化剂会成为危险固体废弃物,如果使用填埋处理,不仅可能会对环境产生严重的危害,更是对催化剂中有价金属的一种资源浪费。

煤电厂产生的废弃脱硝催化剂于2014年被列入危险废物名单,也就是说传统的填埋法等已经不符合法律规定,所以当前对废弃SCR脱硝催化剂进行无害化处理或进行再生利用是发展绿色经济的重中之重。

图为使用前(左)和使用后的SCR脱硝催化剂
对于表面没有破损的催化剂可以通过再生的方式恢复其活性实现再利用。

通过促进颗粒与液体之间的充分润湿分散,阻止超细颗粒由于具有高比表面积而产生的正润湿热行为。

针对性开发ppm级微量液体添加剂,以降低润湿热,促进超细颗粒的分散。

通过对催化剂载体孔道及表面化学环境高效重构,使得湿法处理得到的颗粒团聚、孔道堵塞的二氧化钛能够满足催化剂载体循环使用要求。

对再生前后的催化剂进行脱硝活性测试,可以看到再生催化剂的脱硝能力已经达到新鲜催化剂的水平。

新催化剂与再生前后催化剂的脱硝性能对比图
Temperature (℃)
N O c o n v e r s i o n r a t e (%)。

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失效SCR脱硝催化剂再生技术
摘要:很多原因都可使催化剂失去活性,例如,活性部位的烧结、催化剂中毒、活性部位的减损、催化剂的微孔堵塞或催化剂内部流道堵塞等
很多原因都可使催化剂失去活性,例如,活性部位的烧结、催化剂中毒、活性部位的减损、催化剂的微孔堵塞或催化剂内部流道堵塞等。

(1)催化剂中毒
催化剂中毒现象的发生主要是由于原烟气中或多或少的有害化学成分作用于催化剂活性成分造成的,砷、碱金属(主要是K、Na)是引起的催化剂中毒主要成分。

砷中毒是由于高温烟气中的气态As2O5所引起的。

气态As2O5扩散进入催化剂空隙内,并同时吸附在催化剂的活性位及非活性位上,并与催化剂表面发生反应,阻碍催化反应进行。

K和Na碱金属离子主要是由生物质燃料的燃烧产生,碱金属能够直接和催化剂的活性位发生反应使其钝化,在水溶状态下,碱金属有很高的流动性,能够进入催化剂材料的内部,对催化剂产生持久的毒害作用。

(2)催化剂微孔堵塞
催化剂微孔堵塞主要是由于铵盐及飞灰的小颗粒沉积在催化剂微孔中,阻碍NOx、NH3、O2到达催化剂活性表面,从而引起催化剂钝化。

(3)高温引起的烧结、活性组分挥发
长时间暴露于450℃以上的高温环境中可引起催化剂活性位置(表面)烧结,导致催化剂颗粒增大,比表面积减小,一部分活性组分挥发损失,因而使催化剂活性降低。

失效催化剂再生技术主要有水洗再生、热再生、热还原再生、酸液处理和SO2酸化热再生等。

一些化学混合物会沉积到催化剂的活性表面上,但当接触水时,这些物质一般会溶于水中。

通过用纯水或去离子水冲洗催化剂,可将中毒或由于化学物质沉积而失去活性的SCR 脱硝催化剂实现再生。

尽管沉积物能速溶于水,催化剂中的活性物质,如钒化合物也会溶于水中,所以也会废弃一部分催化剂,由于冲洗造成催化剂损失了活性物质,就需要在钒化合物溶液中浸泡补充活性,以部分恢复原来的活性物质。

因此,再生意味着除了清洗外,还要对催化剂添加催化活性材料。

烟气中的粉尘还会带来另一个问题,较大的飞灰颗粒会聚积在催化剂烟气通道的入口及烟气通道的密封处,如果大颗粒飞灰出现聚积,普通的飞灰最终也可能会堵塞烟气的通道,
从而导致催化剂的吹灰器吹灰失效。

同时,细小的飞灰可能沉积在催化剂孔的内表面以及全部内部孔的密封系统上,从而导致催化剂失效。

对被飞灰堵塞的SCR脱硝催化剂的简单冲洗并非最有效的清洗手段,因为飞灰颗粒很难从催化剂通道中冲洗出来。

在孔隙口的细小颗粒由于固液表面的滞留作用而紧紧贴附,因此灰尘的去除经常需要如超声波等扰动方式来使颗粒预悬浮在壁面和通道中,先进的清洗手段则采用了将催化剂完全浸入使用了超声波振荡的液体中的方法去除积灰。

对催化剂的简单清洗可以在反应器内完成,而对其完全的清洗则需要将其完全移出反应器,并放置在电厂中合适的位置或者送到指定的处理场地(如专业的催化剂再生公司)才能完成。

具体的再生过程:首先,要取样化验催化剂活性降低的原因是物理原因还是化学原因,目的是确定催化剂再生的可行性及方法,制定清洗的时间和再生过程中需要添加的药品。

然后,清洗催化剂上的粉尘,根据具体情况可用高压水清洗,并在水中充入空气,使其产生漩涡或气泡,对蜂巢内部进行深入清洗。

同时在水中添加化学药剂,随气泡能更好地附在孔内。

对于失活不严重的情况,可以采用现场再生,即在SCR反应器内进行清灰,清除硫酸氢铵和比较容易清除的物质。

这种方法简便易行,费用很低,但只能恢复很少的活性。

也可把催化剂模块从SCR反应器中拆除,放进专用的振动设备;在振动设备中将采用专用的化学清洗剂,产生的废水成分和空预器清洗水相似,可以排入电厂废水处理系统。

对于深度失去活性的催化剂,可运送到专业的催化剂再生公司进行处理。

对于蜂窝式和平板式的催化剂都可以进行再生,一般再生时间是2~3个星期。

可在电厂进行现场清洗。

催化剂再生花费的成本相当高昂,如果要进行再生,需要专门的公司来完成。

再生以后的催化剂活性一般相当于原始催化剂活性的30%~50%。

催化剂再生使得催化剂恢复了一定的活性,经过再生之后,其寿命有所降低,同时也需要提供新催化剂层来满足脱硝效率的要求。

欧洲及美国的一些厂家提供专门的催化剂再生处理方案,如美国NEGT公司在Indiantown燃煤电厂成功运用催化剂再生技术后,催化剂的中毒物质大量减少,活性物质增加,催化剂活性高于新催化剂,同时再生的催化剂SO2/SO3转化率还低于新的催化剂的保证值,可节省较多费用。

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