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失活脱硝催化剂再生技术之300MW机组SCR脱硝催化剂再生工程

北极星环保网来源:除灰脱硫脱硝技术联盟2016/12/22 8:41:54我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:SCR 脱硝催化剂 脱硝工艺

北极星环保网讯:通过物理和化学手段去除失活催化剂上的有害物质或使中毒活性中心恢复,使催化剂活性得以部分乃至完全的恢复。该再生技术处理的催化剂活性可以达到新鲜催化剂的90%以上甚至超过新鲜催化剂的活性,SO2/SO3转化率≤1%,氨逃逸率≤3ppm;单位投资大致为20000~30000元/m3。

该技术成熟、稳定,催化剂活性恢复效果好,从而有效延长了催化剂的使用寿命,降低更换新鲜催化剂的成本,具有较好的经济性,而且减少了废旧催化剂处置费用和给环境带来的微肥污染,实现资源的可循环利用。适用于燃煤电站锅炉失活脱硝催化剂的再生。

【适用范围】燃煤电站锅炉

脱硝

图1典型SCR烟气脱硝工艺原理图

典型案例

【案例名称】

300MW机组SCR脱硝催化剂再生工程

【项目概况】

本项目于2013年1月对脱硝失活催化剂进行再生生产,2013年2月再生催化剂与1#主机同步完成168试运行。

【主要工艺原理】

本项目采用SCR脱硝催化剂再生技术,主要工艺原理如下:在对失活催化剂进行再生之前,需对其失活原因进行研究分析,通过对失活催化剂样品的各项物理化学性能进行检测分析,确认催化剂失活的本征原因,为催化剂再生提供方案。依次按照以下工艺流程进行再生处理:

(1)吹扫:采用压缩空气,真空等物理作用松散催化剂表面以及孔道内的飞灰,以将催化剂孔道内外的飞灰清洗干净;

(2)除灰处置:通过外力场作用来清洗催化剂表面和孔道内的飞灰,从而对催化剂表面进行全面高强度的精密清洗;

(3)复孔处置:催化剂中毒现象的发生主要是由于原烟气中的有毒化学成分作用于催化剂的活性位点造成的,这些化学混合物会沉积在催化剂表面微孔内,但当通过复孔添加剂的处理后,能很好的去除这些沉积在微孔内的有毒物质;

(4)强化处置:催化剂在使用过程中由于烟尘、水汽等影响而导致催化剂表面磨损和抗压强度降低,通过强化添加剂的处理,可以进一步强化催化剂表面活性、耐磨损能力以及抗压强度,使再生后的催化剂达到更高的再生要求;

(5)活化处置:催化剂在使用过程中,活性组分会因为机械磨损、化学作用等原因而导致挥发流失,需对催化剂进行活性物质进行补充,通过合理的活性液配方保证活性组分均匀有效的负载在催化剂上,以提高催化剂的再生性能;

(6)热处理:用于整个催化剂模块的干燥和煅烧,热源为热风,活化处置完后,催化剂模块被送入梭式窑进行干燥和煅烧。烧制好的催化剂模块已经具备了应用的机械性能和活性。

【关键技术或设计创新特色】

通过量子化学调控和实验相结合的手段,建立催化剂表面原子簇模型,得到催化剂中毒的原子构架,揭示催化剂活性下降的本征原因,对其失活机理进行分析诊断;失活催化剂中毒物质的综合有效消除技术,具有工艺简单高效且不造成二次污染等特点;

l基于中国燃煤电厂SCR催化剂失活现状,得到适合中国燃煤特性的高效低成本失活催化剂再生方法;

l针对不同中毒类型的催化剂,获得催化剂再生过程的关键参数与相关规律,对于发展我国具有自主知识产权的催化剂再生技术具有重要的指导意义。

脱硝

图2现场工程图

【主要技术指标】

本项目再生后催化剂的活性能恢复到新鲜催化剂的92%,且SO2/SO3转化率≤1%。未再生的A侧反应器氮氧化物脱除率可以达到60%,SO2/SO3转化率0.19%,氨逃逸1.28ppm;而进行了一层催化剂再生的B侧反应器氮氧化物脱除率可以达到82.11%,SO2/SO3转化率0.17%,氨逃逸1.24ppm。系统出口烟气指标满足《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)的要求。

【投资及运行效益分析】

【投资费用】

相比于更换新鲜催化剂(约3.5万元/m3),再生催化剂费用约为2万/m3。

【用户意见】

本项目投运至今,各项技术指标优良,无任何环保事故,系统脱硝效率达到设计要求,各项耗能指标均达到或优于设计要求。该脱硝催化剂再生工程带来了显著的经济环境效益,是值得推广应用的示范工程。

延伸阅读:

良村热电#1锅炉烟气SCR脱硝系统数值模拟与改造

脱硝技术之脱硝催化剂活性快速下降分析控制

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