废旧脱硝催化剂再生工艺及工程案例

目前，各国对 煤 炭 的 利 用 依 然 以 发 电 为 主，因 其 对 煤 炭 有 着较高的利用与环境效率。而火电厂发电输出的电力，作为世 界上最重要 的 二 次 清 洁 能 源，已 成 为 国 民 经 济 的 重 要 支 柱 产 业，为社会经济及 工 业 与 城 市 化 发 展 做 出 了 巨 大 贡 献，但 过 量 的煤炭资源消耗也带来了严重的环境污染问题，其中氮氧化物 （ＮＯＸ）是主要的大气污染物之一［１－２］。
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第 １１期
任启柏：废旧脱硝催化剂再生工艺及工程案例
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废旧脱硝催化剂再生工艺及工程案例
任启柏
（大唐南京环保科技有限责任公司，江苏 南京 ２１１１１１）
摘要：脱硝催化剂在火电厂 ＳＣＲ脱硝技术中占据重要比重，不仅加装的费用占总投资的近 ４０％，且催化剂性能的好坏直接影响脱硝的 效率。本文系统综述了催化剂中毒失活的物理及化学机制、再生方法及工艺，并结合大唐南京环保科技有限责任公司 ＳＣＲ脱硝催化剂 再生项目，详细介绍了再生工艺流程在实际工程的应用，经测试，再生后的催化剂各项性能（如元素含量、比表面积、活性 Ｋ值、ＳＯ２／ＳＯ３ 转化率等）均得到明显恢复，且达到了火电厂使用要求，该项目的成功应用对于脱硝催化剂使用寿命的延长及再生工艺的制定具有重要 的指导意义。 关键词：废旧催化剂；再生；工程案例 中图分类号：Ｘ７８４ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００wenku.baidu.com－０２１Ｘ（２０１９）１１－０１９５－０３
２０１４年 ０８月 ０５日，环保部发布《关于加强废烟气脱硝催 化剂监管工作的通知》，提出将废旧烟气脱硝催化剂（钒钛系） 纳入到危险废物进行管理，并将其归类为《名录》中的“ＨＷ５０” 系列，同时也指出需将废旧烟气脱硝催化剂（钒钛系）的管理和 再生、利用情况纳入污染物减排管理和危险废物规范化管理范 畴 ［６］，从环保和经济 角 度 来 说，催 化 剂 再 生 终 将 成 为 最 佳 的 废 旧烟气脱硝催化剂处理方式。
催化剂再生是指废旧脱硝催化剂经过物理清洗（如物理吹 扫、高压水洗等）和化学清洗（如酸性清洗、碱性情洗、离子清洗 等）后，再通过浸渍补充催化剂活性组分使其重新获得活性的 方法［７］。本文主要分析了火电厂 ＳＣＲ脱硝催化剂中毒失活原 理、介绍了催化剂 再 生 工 艺、不 同 性 能 测 试 系 统 以 及 具 体 的 再
ＲｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎＰｒｏｃｅｓｓａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣａｓｅｏｆＷａｓｔｅＤｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎＣａｔａｌｙｓｔ
ＲｅｎＱｉｂａｉ
（ＤａｔａｎｇＮａｎｊｉｎｇＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１１１１１，Ｃｈｉｎａ）
生工程案例等。
１ ＳＣＲ再生工艺 １．１ 催化剂失活机理
催化剂失活可分为物理失活和化学失活两块，物理失活指 的是催化剂在高温、高层的环境中，因催化剂表面飞灰沉积、孔 结构阻塞以及热烧结等原因引起的失活；化学失活指的是 ＳＣＲ 脱硝运行过程中，煤质或飞灰中的碱金属、碱土金属以及 Ｐ、Ａｓ 等元素阻塞孔道或与催化剂活性位点结合引起的活性破坏。 １．１．１ 表面附着物和磨损
为实现 ＮＯＸ 的超低排放，选择性催化还原技术 （Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ＣａｔａｌｙｔｉｃＲｅｄｕｃｔｉｏｎ，ＳＣＲ）因 其 高 效 率、低 费 用 的 优 点 得 到 了 广 泛应用，现已成为电厂烟气脱硝中最为成熟的一种技术［３］。其 中，脱硝催化剂的活性是 ＳＣＲ脱硝工艺中最为关键的一环，其 品质的优劣直接影响着脱硝的效率［４］。通常 ＳＣＲ脱硝催化剂 的设计化学寿命约为 ３年，且更换加装新鲜催化剂费用占脱硝 工程总投资约 ４０％的比例［５］，另外 ＳＣＲ运行时催化剂经常会 出现堵塞、磨蚀及 中 毒 等 现 象。 因 此，若 选 择 将 废 旧 催 化 剂 直 接填埋，将会造成资源的极大浪费与环境污染。