資源描述:
《失效SCR脫硝催化劑再生技術(shù).docx》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、失效SCR脫硝催化劑再生技術(shù)摘要:很多原因都可使催化劑失去活性,例如,活性部位的燒結(jié)、催化劑中毒、活性部位的減損、催化劑的微孔堵塞或催化劑內(nèi)部流道堵塞等很多原因都可使催化劑失去活性,例如,活性部位的燒結(jié)、催化劑中毒、活性部位的減損、催化劑的微孔堵塞或催化劑內(nèi)部流道堵塞等。(1)催化劑中毒催化劑中毒現(xiàn)象的發(fā)生主要是由于原煙氣中或多或少的有害化學(xué)成分作用于催化劑活性成分造成的,砷、堿金屬(主要是K、Na)是引起的催化劑中毒主要成分。砷中毒是由于高溫?zé)煔庵械臍鈶B(tài)As2O5所引起的。氣態(tài)As2O5擴(kuò)散進(jìn)入催化劑空隙內(nèi),并同時(shí)吸附在催化劑的活性
2、位及非活性位上,并與催化劑表面發(fā)生反應(yīng),阻礙催化反應(yīng)進(jìn)行。K和Na堿金屬離子主要是由生物質(zhì)燃料的燃燒產(chǎn)生,堿金屬能夠直接和催化劑的活性位發(fā)生反應(yīng)使其鈍化,在水溶狀態(tài)下,堿金屬有很高的流動(dòng)性,能夠進(jìn)入催化劑材料的內(nèi)部,對(duì)催化劑產(chǎn)生持久的毒害作用。(2)催化劑微孔堵塞催化劑微孔堵塞主要是由于銨鹽及飛灰的小顆粒沉積在催化劑微孔中,阻礙NOx、NH3、O2到達(dá)催化劑活性表面,從而引起催化劑鈍化。(3)高溫引起的燒結(jié)、活性組分揮發(fā)長(zhǎng)時(shí)間暴露于450℃以上的高溫環(huán)境中可引起催化劑活性位置(表面)燒結(jié),導(dǎo)致催化劑顆粒增大,比表面積減小,一部分活性組
3、分揮發(fā)損失,因而使催化劑活性降低。失效催化劑再生技術(shù)主要有水洗再生、熱再生、熱還原再生、酸液處理和SO2酸化熱再生等。一些化學(xué)混合物會(huì)沉積到催化劑的活性表面上,但當(dāng)接觸水時(shí),這些物質(zhì)一般會(huì)溶于水中。通過用純水或去離子水沖洗催化劑,可將中毒或由于化學(xué)物質(zhì)沉積而失去活性的SCR脫硝催化劑實(shí)現(xiàn)再生。盡管沉積物能速溶于水,催化劑中的活性物質(zhì),如釩化合物也會(huì)溶于水中,所以也會(huì)廢棄一部分催化劑,由于沖洗造成催化劑損失了活性物質(zhì),就需要在釩化合物溶液中浸泡補(bǔ)充活性,以部分恢復(fù)原來的活性物質(zhì)。因此,再生意味著除了清洗外,還要對(duì)催化劑添加催化活性材料。
4、煙氣中的粉塵還會(huì)帶來另一個(gè)問題,較大的飛灰顆粒會(huì)聚積在催化劑煙氣通道的入口及煙氣通道的密封處,如果大顆粒飛灰出現(xiàn)聚積,普通的飛灰最終也可能會(huì)堵塞煙氣的通道,從而導(dǎo)致催化劑的吹灰器吹灰失效。同時(shí),細(xì)小的飛灰可能沉積在催化劑孔的內(nèi)表面以及全部?jī)?nèi)部孔的密封系統(tǒng)上,從而導(dǎo)致催化劑失效。對(duì)被飛灰堵塞的SCR脫硝催化劑的簡(jiǎn)單沖洗并非最有效的清洗手段,因?yàn)轱w灰顆粒很難從催化劑通道中沖洗出來。在孔隙口的細(xì)小顆粒由于固液表面的滯留作用而緊緊貼附,因此灰塵的去除經(jīng)常需要如超聲波等擾動(dòng)方式來使顆粒預(yù)懸浮在壁面和通道中,先進(jìn)的清洗手段則采用了將催化劑完全浸入
5、使用了超聲波振蕩的液體中的方法去除積灰。對(duì)催化劑的簡(jiǎn)單清洗可以在反應(yīng)器內(nèi)完成,而對(duì)其完全的清洗則需要將其完全移出反應(yīng)器,并放置在電廠中合適的位置或者送到指定的處理場(chǎng)地(如專業(yè)的催化劑再生公司)才能完成。具體的再生過程:首先,要取樣化驗(yàn)催化劑活性降低的原因是物理原因還是化學(xué)原因,目的是確定催化劑再生的可行性及方法,制定清洗的時(shí)間和再生過程中需要添加的藥品。然后,清洗催化劑上的粉塵,根據(jù)具體情況可用高壓水清洗,并在水中充入空氣,使其產(chǎn)生漩渦或氣泡,對(duì)蜂巢內(nèi)部進(jìn)行深入清洗。同時(shí)在水中添加化學(xué)藥劑,隨氣泡能更好地附在孔內(nèi)。對(duì)于失活不嚴(yán)重的情況
6、,可以采用現(xiàn)場(chǎng)再生,即在SCR反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行清灰,清除硫酸氫銨和比較容易清除的物質(zhì)。這種方法簡(jiǎn)便易行,費(fèi)用很低,但只能恢復(fù)很少的活性。也可把催化劑模塊從SCR反應(yīng)器中拆除,放進(jìn)專用的振動(dòng)設(shè)備;在振動(dòng)設(shè)備中將采用專用的化學(xué)清洗劑,產(chǎn)生的廢水成分和空預(yù)器清洗水相似,可以排入電廠廢水處理系統(tǒng)。對(duì)于深度失去活性的催化劑,可運(yùn)送到專業(yè)的催化劑再生公司進(jìn)行處理。對(duì)于蜂窩式和平板式的催化劑都可以進(jìn)行再生,一般再生時(shí)間是2~3個(gè)星期??稍陔姀S進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)清洗。催化劑再生花費(fèi)的成本相當(dāng)高昂,如果要進(jìn)行再生,需要專門的公司來完成。再生以后的催化劑活性一般相當(dāng)于
7、原始催化劑活性的30%~50%。催化劑再生使得催化劑恢復(fù)了一定的活性,經(jīng)過再生之后,其壽命有所降低,同時(shí)也需要提供新催化劑層來滿足脫硝效率的要求。歐洲及美國(guó)的一些廠家提供專門的催化劑再生處理方案,如美國(guó)NEGT公司在Indiantown燃煤電廠成功運(yùn)用催化劑再生技術(shù)后,催化劑的中毒物質(zhì)大量減少,活性物質(zhì)增加,催化劑活性高于新催化劑,同時(shí)再生的催化劑SO2/SO3轉(zhuǎn)化率還低于新的催化劑的保證值,可節(jié)省較多費(fèi)用。