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1.5 干燥及高温煅烧
经活化后的催化剂需要进行干燥和焙烧,催化剂在热风中干燥,干燥完成后的催化剂放入炉窑中进行烧制。催化剂的焙烧温度与催化剂活性密切相关,焙烧很多过低,不利于催化剂活性相的形成;焙烧温度过高,催化剂又会产生烧结团聚现象,影响活性相在催化剂中的分散性,从而导致催化活性下降。本公司采用的煅烧温度模拟催化剂生产的温度控制,对催化剂的干燥、升温、煅烧、保温、冷却经过工艺计算曲线控制,实现催化剂的活性成分在催化剂基体的牢固负载。
1.6 再生技术指标
再生完成后,使用SEM、XRD、孔径分析仪等确认再生催化剂状态。催化剂再生指标有:(1)再生后的催化剂的活性恢复到新鲜催化剂的90%以上;(2)再生后催化剂的SO2/SO3转化率小于1%;(3)再生后催化剂的机械强度寿命应大于5年,同样运行条件下再生催化剂失活速率与原始催化剂一致。
一、再生清洗液选择
化学清洗液是废弃SCR脱硝催化剂再生工艺中不可缺少的关键技术,该技术在国内外现有脱硝催化剂再生生产中被广泛应用。美国Coalogix公司、Steag公司的脱硝催化剂再生都将化学清洗作为一种主要的核心再生技术[7-8]。系统研究化学清洗再生技术,对于推动中国失活脱硝催化剂再生技术研究,丰富和优化国内再生技术具有重要意义。
2.1清洗原理
催化剂灰垢清洗使用的清洗剂是由一些有机化合物在无机酸碱的催化作用下,经过缩合、加成等化学反应合成的表面活性剂、渗透剂、再复配一定的络合剂及其它助剂,形成了强渗透性、剥离性、水溶性良好的清洗剂[9-10]。该清洗剂通过一定的物理渗透,在催化剂孔径灰垢中,
与SO3、Al2O3、CaO化合物等进行化学反应,产生微量的气体;同时,通过表面活性剂的作用,使得固态物质发生膨胀疏松,降低表面张力,使污垢在重力作用下从催化剂细孔中脱落,从而达到对催化剂灰垢清洗、清除的目的。
2.2 清洗配方选择
配方选择的主要依据是垢样成分与垢层分布形态。采用晶格畸变理论,通过渗透剂的作用带人一部分化学清洗药剂,在化学反应的作用下促使垢层分布状态发生变化,导致其坍塌,并在重力作用下自动脱落。
2.3 清洗工艺条件
清洗温度:常温;清洗时间:根据污垢严重程度确定[(2-4)h];清洗方式:“鼓泡+超声”;压力≦0.1MPa。
2.4 清洗工艺步骤
催化剂清洗工艺主要包括以下几个步骤:去离子水清洗--剥离除垢清洗--去离子水清洗--干燥。
二、结束语
脱硝催化剂再生项目符号国家的环保政策,可为国家节约大量资源,并避免了对环节的二次污染,是国家明确过来发展的项目。目前从美国的技术来看可以再生两次,最多再生4次,即需报废,再生周期为(4-5)年。再生成本约为生产制造成本的2/3,再生的利润空间大于生产制造产品的利润空间。但如果对催化剂的清洗无法彻底实现的话,再生质量也就大打折扣。通过对脱硝催化剂清洗配方的研究,可以有效的解决再生之前的清洗问题,减少固废排放,为催化剂制造及火力发电厂节约了生产成本。
参考文献:
[1]孙克勤,钟秦.SCR催化剂的碱金属中毒研究[J].中国环保产业,2007(7):30-32
[2]Raziyeh Khodayari,C U.Ingemar Odenbrand. Regeneration of commercial TiO2-V2O5-WO3 SCR catalysts used in bio fuel plants[J]. Applied Catalysis B:Environmental,2001,30(1/2):87-99.
[3]谭月,杨柳,单云霞,等.SCR催化剂失活机理与再生技术的研究综述[J].电力科技与环保,2014,30(6):16-18.
[4]陈进生,刘海宁,赵金平,等.一种用于烟气脱硝催化剂活性复苏的工艺和装置[P]. CN102101060A,2009
[5]陈杰.一种钒、钨脱硝催化剂再生方法及装置[P].CN102989484A,2013
[6]XIAO Yuring,ZHAO Jianxin,WANG Dezhi,et al.Cleaning regeneration research of used denitration catalyst [J]. Electric Power Technology and Environmental Protection,2013,29(4):44-46.
[7]吴凡.烟气脱硝选择性催化还原法催化剂的清洗-再生[J].清洗世界,2009,25(9):1-4.
[8]WU Fan.Cleaning and regeneration of the catalyst for ive catalysis reducing in the course of smoke desaltpet [J].Cleaning World,2009,25(9):1-4
[9]胡传炘.实用表面前处理手册[M].北京:化学工业出版社,2006.
[10]金谷.表面活性剂化学[M].北京:中国科学技术大学出版社,2008.
作者:徐辉 林敬 江厚兵 刘江峰(单位:元琛科技)
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