在SCR脫硝方案中,脫硝催化劑投資占整個系統(tǒng)投資的較大比例,催化劑在運轉(zhuǎn)一段時間后,活性及選擇性與新鮮催化劑相比會出現(xiàn)明顯地下降,此時就要安排恢復(fù)催化劑活性的再生過程。

脫硝催化劑

催化劑失活與再生情況

對于再生催化劑一般有下列的目標(biāo)要求:

(1)再生后的催化劑物理堵塞小于5%。

(2) 修復(fù)受損的模塊單元體和外部包裝。

(3) 更換受損的催化劑單元體。

(4)物理、化學(xué)性能恢復(fù)到接近新的催化劑的水平。

(5)機(jī)械強(qiáng)度能夠承受運輸和催化劑能夠達(dá)到預(yù)期的使用壽命。

(6)脫硝率、SO2/SO3 轉(zhuǎn)化率、氨逃逸率和壓降的性能保證。

催化劑再生流程

對于失活催化劑的處理,首先應(yīng)判定失活催化劑的各項性能是否還有再生價值或再生價值高低。

如果再生潛力很小,再生后催化劑活性、選擇性、耐磨性等特性無法到達(dá)理想高度,經(jīng)檢測后判定為無法再生或無再生價值,就要進(jìn)行廢棄催化劑的處理

如果催化劑再生潛力較大,再生后催化劑特性能夠到達(dá)理想高度,再生應(yīng)該是企業(yè)的首選考慮。

催化劑再生技術(shù)

根據(jù)不同的催化劑失活原因,采用不同的催化劑再生方法,再生處理目的不同其采用的方法也就不同。

洗滌法

對于因催化劑表面被沉積的金屬雜質(zhì)、金屬鹽類或有機(jī)物覆蓋引起失活的催化劑,可采用洗滌法將表面沉積物去除。

通過壓縮空氣沖刷去除催化劑表面的浮塵及雜質(zhì),然后根據(jù)表面沉積物的性質(zhì),或用水洗、酸洗、堿洗、或采用有機(jī)溶劑進(jìn)行萃取洗滌,洗滌后再用空氣干燥。

此方法簡單有效,可以沖洗溶解性物質(zhì)以及沖刷掉催化劑表面部分顆粒物,對于失活程度較小的催化劑有明顯提高催化劑脫硝效率的效果,使用該方法處理后的催化劑活性有30%左右的提高。

氧化燒炭法 

氧化炭燒法是催化劑表面微孔中積炭而失活后采用的比較多的一種再生方法。

通過將催化劑微孔中的含碳沉積物氧化為CO或CO2除去,即可恢復(fù)催化活性。

影響燒炭反應(yīng)的主要因素是氧分壓。當(dāng)催化劑上積炭量一定時,燒炭的最高溫度取決于輸入氧的濃度。燒炭的初始階段宜采用較低濃度氧氣 ,其后才能捉奸將其濃度提高到一定的范圍。

在燒炭再生時,為了控制氧氣的濃度,常用氮氣和水蒸氣作為稀釋氣。 

隨著催化劑上的積炭氧化去除,其表面積及孔隙率都較失活催化劑有所提高。 

酸、堿液處理再生法 

一般是將中毒后的催化劑在一定濃度的酸溶液中浸泡若干時間,再用清水洗滌至pH接近7,將處理好的催化劑在低于100℃的溫度下干燥。

硫酸處理再生比單純的水洗再生更有效,酸洗再生后K2O得以完全清除。同時在催化劑表面引入了SO42-,使其再生后催化劑的脫硝活性在350~500℃內(nèi)高于中毒前。

補(bǔ)充組分再生法

對于那些因組分流失而失活的催化劑,最適宜的再生方法是針對失活催化劑補(bǔ)充所流失的組分。

其補(bǔ)充的數(shù)量可以是過量補(bǔ)充,也可以是適量補(bǔ)充;補(bǔ)充的方式可以是連續(xù)補(bǔ)充或一次性補(bǔ)充;可以在反應(yīng)器內(nèi)補(bǔ)充,也可將失活催化劑卸出反應(yīng)器進(jìn)行補(bǔ)充。

在反應(yīng)器外進(jìn)行組分補(bǔ)充時,可以通過一次性浸漬上不同的組分;有時為了改善再生后催化劑的性能,甚至可以適量補(bǔ)充失活催化劑沒有損失的組分。