火电厂脱硝催化剂寿命管理现状及发展趋势-第4页-北极星环保网

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4.2催化剂的失活

造成催化剂失活的原因主要有4个:①堵塞。烟气中灰分较多,烟气中的细小颗粒物聚集在催化剂表面和小孔内,阻碍反应物分子到达催化剂表面。最常见的堵塞物为铵盐和硫酸钙。②中毒。烟气中许多化合物都是潜在的催化剂化学性毒害物质,如砷、磷、碱金属、碱土金属及金属氧化物等;烟气和灰分中物质都会引起催化剂中毒。③机械磨损。烟气中烟尘的冲刷及吹灰器运行不当造成催化剂物理性损伤;④烧结。运行过程中温度波动引起的失活。催化剂烧结主要是由于运行温度偏高,如果催化剂长时间运行高于450℃,会导致催化剂颗粒变大,有效活性表面积减少,活性迅速降低。

4.3催化剂的再生

催化剂预计寿命到期之前,需对催化剂性能及机械寿命进行测试,确定其是否具有再生价值。催化剂机械寿命一般为10a,首次再生试验具有应用价值。神华北京国华电力有限责任公司太仓电厂已进行大批量再生试验,催化剂再生后应用良好。目前能够实施催化剂再生的公司有江苏肯创环境科技股份有限公司、苏州华乐大气污染控制科技发展有限公司、重庆远达催化剂公司和江苏龙源环保催化剂有限公司等。一般再生工艺主要步骤为:清扫除灰、清洗、化学清洗、浸泡、高温烘干等。催化剂再生后仍需进行性能测试,确定其是否达到要求性能。根据HJ562—2010《火电厂烟气脱硝工程技术规范选择性催化还原法》,失活催化剂可采用再生或无害化处理。虽然催化剂属于微毒物质,但使用过程中烟气中的重金属可能在催化剂内聚集,这种情况下,使用后失活的SCR催化剂应作为危险废弃物来处理。

5、发展趋势

随着国内发电公司大量投运脱硝装置,机组运行时间增加,大量催化剂的失活不可避免,脱硝催化剂的全寿命管理对延长催化剂的使用寿命具有重要意义。各发电公司应规范催化剂的寿命管理,开展研究废旧催化剂的回收处理技术。一般催化剂的再生次数需通过催化剂的性能检测确定,由于催化剂的机械寿命一般为10a,因此最多可再生2~3次。废旧催化剂被定性为危险固体废弃物,处理难度大,加强废旧催化剂的处理技术研发,包括催化剂的二次再生技术以及从废旧催化剂中提取微量元素、回收有效成分等是未来发展趋势。

6、结论

1)进行催化剂选择设计时,应充分考虑催化剂厂家提供的催化剂实际运行参数,最大限度满足催化剂运行工况。催化剂运行、检修、维护过程中,要严格控制喷氨量、运行温度、吹灰系统,避免为了提高脱硝效率,而增加氨逃逸,引起空气预热器堵塞等问题。针对实际情况,可制定严格的投运/退出边界条件。

2)催化剂的检测是进行催化剂加装、更换和再生的前提,是催化剂寿命管理的核心内容。通过检测脱硝催化剂的效率、氨逃逸和SO2/SO3转化率等指标,判断其是否失活,并定期进行催化剂单体的检测和脱硝系统性能测试,根据检测结果制定合适的运行维护计划,充分发挥催化剂的应用价值。目前催化剂安装通常采用“2+1”模式,活性降低时,可首先通过加装1层新催化剂来提高活性,当活性再次降低时,需更换旧催化剂,并对更换的旧催化剂进行再生。

延伸阅读：

脱硝催化剂：脱硝市场“宠儿”

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