脱硝催化剂再生技术及应用-北极星环保网

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福建龙净环保股份有限公司从2012年11月开始正式涉足脱硝催化剂再生业务，与美国CoaLogix公司合资在2013年1月注册成立龙净科杰环保技术(上海)有限公司(下称“龙净科杰”)，在2013年10月注册成立江苏龙净科杰催化剂再生有限公司(位于盐城环保科技城，下称“盐城工厂”)。至2014年12月中旬，盐城工厂一期15000立方米/年脱硝催化剂再生生产线正式投产。盐城工厂正式投产前完成危废许可证的取证，上海实验中心也已全面投入使用。

美国Coalogix公司是全球最大的脱硝催化剂再生公司，拥有多项技术专利。其产品在美国脱硝催化剂再生市场占有率达85%以上，目前拥有超过66,000立方米的催化剂再生业绩，涵盖了蜂窝式、平板式和波纹式等多种形式的催化剂。美国Coalogix公司的催化剂再生工艺已被证明可将失活催化剂的化学性能恢复到与全新催化剂完全相同。龙净环保作为中国大气污染治理行业的龙头企业，将充分发挥美国Coalogix公司科研和技术实力，强强联合，不仅可提供优质的再生催化剂产品，而且可提供脱硝催化剂性能检测、废弃催化剂处理和脱硝技术咨询服务等。

目前，龙净科杰的注册资金已经达到2400万美元，拥有员工近百人，总部(含实验中心)设立在上海，并在厦门设立了厦门市场部，在江苏盐城成立了第一个再生工厂。

2 脱硝催化剂再生的背景

NOX是主要大气污染物之一，是灰霾、酸雨污染及光化学烟雾的主要前驱物质。我国70%的氮氧化物排放均来自于煤炭的燃烧，电厂是用煤大户，如何有效控制燃煤电厂NOX的排放已成为了环境保护中的重要课题。

在一系列政策、标准的驱动下，“十二五”期间，燃煤火电厂脱硝改造呈全面爆发增长趋势。截至2013年底，已投运火电厂烟气脱硝机组容量约4.3亿千瓦，占全国现役火电机组容量的50%。预计到2014年底，已投运火电厂烟气脱硝机组容量约6.8亿千瓦，约占全国现役火电机组容量的75%。按中国每MW发电机组SCR脱硝催化剂初装量(两层)为0.80-1.1立方米(即0.80-1.1m3/MW)，SCR占95%以上估算，预计到2014年底，脱硝催化剂保有量约60万立方米。

脱硝催化剂的化学寿命基本上是按24000小时设计的，意味着运行三到四年后，其催化剂活性会降低。按照脱硝催化剂的运行更换规律，预计从2016年开始，废催化剂的产生量为每年10-24万立方米(约5-12万吨/年)，呈每年递增趋势。

环保部2014年8月正式发布《关于加强废烟气脱硝催化剂监管工作的通知》和《废烟气脱硝催化剂危险废物经营许可证审查指南》，将废烟气脱硝催化剂纳入危险废物进行管理。更换下来的废催化剂若随意堆存或不当处置，将造成环境污染和资源浪费。废催化剂的再生处理正是解决这些问题的最佳途径，具有显著的社会效益和经济效益。

作为燃煤电厂SCR脱硝系统的重要组成部分，脱硝催化剂成本约占脱硝工程总投资的35%左右。废催化剂进行再生处理可为电厂节约可观的催化剂购置费用，否则电厂除了需要投入大量的资金采购新催化剂外还需花费一定费用处理废催化剂。废催化剂进行再生，实现了中国有限资源的循环再利用，节约原材料，降低能耗，有利于环境保护。如果不进行再生，将造成资源的严重浪费，并对环境带来二次污染。

可以预见，脱硝催化剂再生虽然在国内是全新的业务，但中国的SCR脱硝装置大量使用再生催化剂是大势所趋。

3 脱硝催化剂的失活机理

当催化剂运行一段时间后，不可避免地因为各种复杂的物理和化学作用而失活。再加上我国燃煤电厂多燃用劣质煤、运行煤种频繁变化以及燃煤成分复杂的特点，使得SCR脱硝催化剂的使用寿命缩短，催化剂的更换速度加快。

(1)催化剂的堵塞

煤燃烧后产生的飞灰随烟气进入SCR反应器，此时烟气的流速较小，一般在6米/秒左右。细小的飞灰颗粒在层流状态下聚积在SCR反应器的上游，当聚积到一定程度后掉落到催化剂表面。由此，聚集在催化剂表面的飞灰就会越来越多，最终形成搭桥，造成催化剂通道的堵塞。烟气中除了细小的灰粒，也可能存在部分粒径较大的“爆米花”灰。这种灰颗粒一般大于催化剂通道的尺寸，会直接造成催化剂通道的堵塞。

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