明晟環保氨法脫硫:燃煤電廠SCR脫硝催化劑失活處理
未來幾年,氮氧化物已經成為我國染物減排的重點,介紹并預測了國內燃煤電廠脫硝催化劑使用情況;探討了催化劑失活的原因,以及針對催化劑失活,國內和目前再生和回收處理的方式,并提出電廠目前催化劑運行維護應注意的問題。
1、失活原因分析
脫硝裝置催運行到一定周期后,脫硝效率下降,其主要原因催化劑活性在逐步衰減。失效催化劑的失效種類可分為物理堵塞、化學失活、燒結和磨損。物理堵塞是灰塵將催化劑的孔道和微孔堵塞,。化學失活的種類多,主要是金屬影響,物理堵塞和化學失活的催化劑都能再生。
催化劑燒結是催化劑連續在高溫下(高于450度)運行后,催化劑相態發生變化,比表面積減小。磨損是催化劑的機械強度發生了變化。燒結和磨損的催化劑不能再生。
2、失活催化劑的處理
2.1再生處理
再生主要是通過既定的工藝流程對失效催化劑活性予以恢復,目前能夠成功推向市場的專業脫硝催化劑再生技術公司為數不多。
再生基本流程:
*步:超聲波清洗;
第二部:浸泡、沖洗;
第三部:活性組分補充,將催化劑浸泡在含有活性組分的溶液中一段時間,補充因磨蝕等流失的活性組分;
第四步:熱處理,通過熱處理,使再生后的催化劑活性得到恢復。
以上四步是常見的處理方案,具體方案依不同的電廠催化劑失效原因而定。比如失效原因不同,浸泡液的成分和濃度會有所不同。
失活的催化劑有兩種處理方式:再生和廢棄處理。對于結構保存完整且仍具有一定活性的催化劑,進行再生處理,經檢驗合格后可繼續使用;對于無再生必要的失活催化劑,進行廢棄處理。
目前國內失效催化劑的再生處理已經有2種模式,現場再生和工廠再生。現場再生僅僅是把表面的沉積物和附載物用物理化學方法簡單清除,再負載一定量的化學活性物質,催化劑內部的微孔無法得到有效的恢復,催化劑比表面不能得到還原,現場再生僅能成為應急的一種非正常的臨時措施,而不能成為真正意義的催化劑再生。
現場再生過程中,失效催化劑中含有的V、Mo、W等以及清洗下來的As、Hg等金屬會造成大量的廢氣、廢水、廢渣,加之現場沒有有效的無害化處理設備和系統,極易對電廠周邊環境和水質形成二次污染,對電廠工作人員產生較大的健康風險。
工廠化再生可以嚴格控制烘干煅燒的環境,這對化學活性物的負載過程的有效性至關重要,這些都是現場再生無法實現的。真正的工廠再生工藝是一個復雜的物理化學過程,也是為每一個客戶量身定做的再生方案。
對于只是物理堵塞的催化劑來說,僅僅經過物理再生的方式就可以達到再生的效果;對于化學失活的催化劑來說,必須經過化學再生的方式才能恢復催化劑的活性。因此失效催化劑采用哪種再生方法,是根據催化劑的失效原因來確定,對于金屬影響嚴重的催化劑,可采用酸液處理再生。對于As影響的催化劑,僅僅酸液處理可能不能*去除。在實際的再生工藝中,通常是幾種方法結合使用。
2.2回收
回收利用主要是通過各種物理、化學方法把脫硝催化劑中有用的部分(如鋼結構、V2O5等)提取出來循環利用,目前還沒有大規模的推廣應用;關于失效催化劑的回收還處于摸索階段。國外不能再生的催化劑都是采用填埋的方式處理,但是國內的失效催化劑總量很大,如果全部填埋會占用大量土地,國家是偏向于能夠利用。
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