CN105032501A - 用于疏通蜂窝式scr催化剂孔道的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于疏通蜂窝式SCR催化剂孔道的方法，它包括以下步骤：1)空气吹扫；2)随后进行机械装置疏孔，疏孔时需要洗液，所述洗液为去离子水或浓度小于等于0.5mol/L的稀硫酸溶液；3)最后放入清洗设备中清洗，清洗液为去离子水；与现有技术相比，本发明利用经过空气压缩机处理的高压空气对催化剂模块表面及催化剂单元孔道进行吹扫，清除污物的操作，可清除在催化剂单元孔道内的飞灰和硫酸盐沉积物；而机械装置疏孔是利用机械配合洗液对蜂窝式催化剂孔道内压缩空气吹扫无法清除的结块沉积物和积灰进行清理；而清洗设备是对催化剂模块表面及其单元孔道内残留的积灰进行清除。

Description

用于疏通蜂窝式SCR催化剂孔道的方法

技术领域

本发明属于SCR烟气脱硝技术领域，特别是涉及一种用于疏通蜂窝式SCR催化剂孔道的方法。

背景技术

近年来，随着国家环保政策的日趋严格，氮氧化物被纳入火电厂、玻璃厂等行业烟气污染物排放控制标准。为了响应国家对于环境治理的号召，尤其是减少氮氧化物的排放量，采用SCR脱硝催化剂对烟气进行处理被认为是一种降低氮氧化物排放量的有效方法，国内各火力发电集团均大规模建设SCR(SelectiveCatalyticReduction，即为选择性催化还原技术)脱硝工程并相继投产，在我国高灰烟气环境下，经过长期使用，蜂窝式SCR脱硝催化剂孔道容易因飞灰、硫酸盐的沉积而堵塞，导致脱硝反应器压降升高、脱硝效率下降。根据催化剂的使用寿命，国内已经出现失活SCR脱硝催化剂的更换需求并即将迎来高峰期。为加强废烟气脱硝催化剂的管理，国家环保部于2014年8月份先后颁布《关于加强废烟气脱硝催化剂监管工作》和《废烟气脱硝催化剂危险废物经营许可证审查指南》等法律法规。其中明确指出，鼓励废烟气脱硝催化剂(钒钛系)优先进行再生，尽快提高废烟气脱硝催化剂(钒钛系)的再生能力。脱硝催化剂的再生既降低了火电厂的脱硝成本，同时减少了危险废物的产生量，符合国家环保产业政策。而蜂窝式SCR脱硝催化剂在我国SCR脱硝催化剂市场占有率最高。在失活催化剂再生过程中，有效清除催化剂孔道内堵塞污物，是深度清除催化剂表面中毒物质、恢复催化剂比表面积和孔结构的必要条件。

目前，现有技术公开号为CN201110235622.9、CN203170333U、CN103071545A等公开文件中分别介绍了催化剂积灰清除方法或装置，但是其催化剂积灰清除效果有限，导致催化剂堵孔率无法有效降低，并且容易在清洗过程中造成催化剂损坏，降低催化剂强度，这都大大影响了催化剂的再生效果。尤其是公开号为CN103623876A的文件中介绍的松散剂，制备过程复杂，耗时、耗能较大；有效成分对水生生物有极高毒性，处置不当容易对水体环境产生长期不良影响，形成二次污染；且松散剂极易被催化剂孔道中的积灰污染，导致更换频次较高，降低资源利用率；而高温清洗容易将催化剂中的活性组分溶出，这些均导致催化剂再生成本升高。

发明内容

本发明针对以上问题提供一种可操作性强、操作简单、成本较低及对催化剂模块损坏作用可忽略的用于疏通蜂窝式SCR催化剂孔道的方法。

本发明解决以上问题所用的技术方案是：提供一种用于疏通蜂窝式SCR催化剂孔道的方法，它包括以下步骤：1)空气吹扫；2)随后进行机械装置疏孔，疏孔时需要洗液，所述洗液为去离子水或浓度小于等于0.5mol/L的稀硫酸溶液；3)最后放入清洗设备中清洗，清洗液为去离子水。

所述空气吹扫时，吹扫的空气为经过除湿和除油处理后的干燥无油空气；使用高压空气压缩机产生的高压空气，空气的压力P为0.1MPa≤P＜1MPa。

所述洗液为浓度小于等于0.5mol/L的稀硫酸溶液。

所述清洗设备同时具有超声波清洗和鼓泡清洗的功能，清洗时为超声波清洗或鼓泡清洗或超声波清洗加鼓泡清洗，清洗时间为5～60min。

所述清洗设备还具有加热功能，清洗时的温度为20～80℃。

作为优选，所述清洗时间为10～40min。

作为优选，所述清洗时的温度为30～60℃

与现有技术相比，本发明利用经过空气压缩机处理的高压空气对催化剂模块表面及催化剂单元孔道进行吹扫，清除污物的操作，可清除在催化剂单元孔道内的飞灰和硫酸盐沉积物；而机械装置疏孔是利用机械配合洗液对蜂窝式催化剂孔道内压缩空气吹扫无法清除的结块沉积物和积灰进行清理；而清洗设备是对催化剂模块表面及其单元孔道内残留的积灰进行清除。故具有特点在于：

1.本发明的工艺简单，易于操作，且高效，而设备均为市售产品易于获得，不需要特别定制设备，只需要在市场上购买即可，设备成本较低；

2.本发明使用洗液和清洗液均为市售产品，可大幅降低成本，洗液和清洗液也易于配制，不需要特殊的配制环境，且产生的废液无害化处理简单，不会带来二次污染，环境友好度较好；

3.通过本发明组合式的清理后，对因飞灰、硫酸盐沉积而引起的催化剂单元孔道堵塞具有良好的疏通效果，对催化剂强度无不利影响，不会导致活性组分流失，有利于蜂窝式SCR催化剂后续的再生工序。

具体实施方式

以下结合具体实施方式，对本发明做进一步描述。

实施例1

一种用于疏通蜂窝式SCR催化剂孔道的方法，它包括以下步骤：

1)空气吹扫；将从反应器中拆卸下来的催化剂模块利用压缩空气吹扫，清除催化剂模块表面及催化剂单元孔道内的松散积灰，空气的压力P为0.1MPa≤P＜1MPa；

2)随后进行机械装置疏孔，疏孔时需要洗液，所述洗液为去离子水；利用专业疏孔装置配合去离子水对压缩空气无法有效疏通的堵孔进行疏通，尤其是堵孔中飞灰和硫酸盐沉积后因受潮板结而形成的结块物的有效清理，进一步提高催化剂模块的通孔率；

3)最后放入清洗设备中清洗，清洗液为去离子水；清洗时为超声波清洗，清洗时间为5min；清洗时的温度为80℃。

通过上述处理后的催化剂模块堵孔率由处理前的25.1％降至3.8％，催化剂抗压强度及磨损率与处理前相当，有少量活性组分溶出。

实施例2

一种用于疏通蜂窝式SCR催化剂孔道的方法，它包括以下步骤：

1)空气吹扫；将从反应器中拆卸下来的催化剂模块利用压缩空气吹扫，清除催化剂模块表面及催化剂单元孔道内的松散积灰，空气的压力P为0.1MPa≤P＜1MPa；

2)随后进行机械装置疏孔，疏孔时需要洗液，所述洗液为浓度0.5mol/L的稀硫酸溶液；利用专业疏孔装置配合稀硫酸溶液对压缩空气无法有效疏通的堵孔进行疏通，尤其是堵孔中飞灰和硫酸盐沉积后因受潮板结而形成的结块物的有效清理，进一步提高催化剂模块的通孔率。

3)最后放入清洗设备中清洗，清洗液为去离子水；清洗时为鼓泡清洗，清洗时间为60min；清洗时的温度为20℃。

通过上述处理后的催化剂模块堵孔率由处理前的26.1％降至3.0％，催化剂抗压强度及磨损率与处理前相当，无活性组分溶出。

实施例3

一种用于疏通蜂窝式SCR催化剂孔道的方法，它包括以下步骤：

1)空气吹扫；将从反应器中拆卸下来的催化剂模块利用压缩空气吹扫，清除催化剂模块表面及催化剂单元孔道内的松散积灰，空气的压力P为0.1MPa≤P＜1MPa；

2)随后进行机械装置疏孔，疏孔时需要洗液，所述洗液为浓度0.1mol/L的稀硫酸溶液；利用专业疏孔装置配合稀硫酸溶液对压缩空气无法有效疏通的堵孔进行疏通，尤其是堵孔中飞灰和硫酸盐沉积后因受潮板结而形成的结块物的有效清理，进一步提高催化剂模块的通孔率。

3)最后放入清洗设备中清洗，清洗液为去离子水；清洗时为超声清洗加鼓泡清洗，先超声清洗20min，再鼓泡清洗20min；清洗时的温度为30℃。

通过上述处理后的催化剂模块堵孔率由处理前的27.6％降至2.7％，催化剂抗压强度及磨损率与处理前相当，无活性组分溶出。

实施例4

一种用于疏通蜂窝式SCR催化剂孔道的方法，它包括以下步骤：

1)空气吹扫；将从反应器中拆卸下来的催化剂模块利用压缩空气吹扫，清除催化剂模块表面及催化剂单元孔道内的松散积灰，空气的压力P为0.1MPa≤P＜1MPa；

2)随后进行机械装置疏孔，疏孔时需要洗液，所述洗液为浓度0.25mol/L的稀硫酸溶液；利用专业疏孔装置配合稀硫酸溶液对压缩空气无法有效疏通的堵孔进行疏通，尤其是堵孔中飞灰和硫酸盐沉积后因受潮板结而形成的结块物的有效清理，进一步提高催化剂模块的通孔率。

3)最后放入清洗设备中清洗，清洗液为去离子水；清洗时为超声清洗加鼓泡清洗，先鼓泡清洗5min，再超声清洗5min；清洗时的温度为60℃。

通过上述处理后的催化剂模块堵孔率由处理前的25.9％降至1.8％，催化剂抗压强度及磨损率与处理前相当，有少量活性组分溶出。

实施例5

一种用于疏通蜂窝式SCR催化剂孔道的方法，它包括以下步骤：

1)空气吹扫；将从反应器中拆卸下来的催化剂模块利用压缩空气吹扫，清除催化剂模块表面及催化剂单元孔道内的松散积灰，空气的压力P为0.1MPa≤P＜1MPa；

2)随后进行机械装置疏孔，疏孔时需要洗液，所述洗液为浓度0.4mol/L的稀硫酸溶液；利用专业疏孔装置配合稀硫酸溶液对压缩空气无法有效疏通的堵孔进行疏通，尤其是堵孔中飞灰和硫酸盐沉积后因受潮板结而形成的结块物的有效清理，进一步提高催化剂模块的通孔率。

3)最后放入清洗设备中清洗，清洗液为去离子水；清洗时为超声清洗加鼓泡清洗，先超声清洗15min，再鼓泡清洗10min；清洗时的温度为45℃。

通过上述处理后的催化剂模块堵孔率由处理前的28.9％降至3.4％，催化剂抗压强度及磨损率与处理前相当，有少量活性组分溶出。

实施例6

一种用于疏通蜂窝式SCR催化剂孔道的方法，它包括以下步骤：

1)空气吹扫；将从反应器中拆卸下来的催化剂模块利用压缩空气吹扫，清除催化剂模块表面及催化剂单元孔道内的松散积灰，空气的压力P为0.1MPa≤P＜1MPa；

2)随后进行机械装置疏孔，疏孔时需要洗液，所述洗液为去离子水；利用专业疏孔装置配合去离子水对压缩空气无法有效疏通的堵孔进行疏通，尤其是堵孔中飞灰和硫酸盐沉积后因受潮板结而形成的结块物的有效清理，进一步提高催化剂模块的通孔率。

3)最后放入清洗设备中清洗，清洗液为去离子水；清洗时为超声清洗加鼓泡清洗，先超声清洗5min，再鼓泡清洗25min；清洗时的温度为25℃。

通过上述处理后的催化剂模块堵孔率由处理前的26.3％降至2.8％，催化剂抗压强度及磨损率与处理前相当，无活性组分溶出。

实施例7

一种用于疏通蜂窝式SCR催化剂孔道的方法，它包括以下步骤：

1)空气吹扫；将从反应器中拆卸下来的催化剂模块利用压缩空气吹扫，清除催化剂模块表面及催化剂单元孔道内的松散积灰，空气的压力P为0.1MPa≤P＜1MPa；

2)随后进行机械装置疏孔，疏孔时需要洗液，所述洗液为浓度0.3mol/L的稀硫酸溶液；利用专业疏孔装置配合稀硫酸溶液对压缩空气无法有效疏通的堵孔进行疏通，尤其是堵孔中飞灰和硫酸盐沉积后因受潮板结而形成的结块物的有效清理，进一步提高催化剂模块的通孔率。

3)最后放入清洗设备中清洗，清洗液为去离子水；清洗时为超声清洗加鼓泡清洗，先鼓泡清洗10min，再超声清洗20min；清洗时的温度为25℃。

通过上述处理后的催化剂模块堵孔率由处理前的25.7％降至1.9％，催化剂抗压强度及磨损率与处理前相当，无活性组分溶出。

实施例8

一种用于疏通蜂窝式SCR催化剂孔道的方法，它包括以下步骤：

1)空气吹扫；将从反应器中拆卸下来的催化剂模块利用压缩空气吹扫，清除催化剂模块表面及催化剂单元孔道内的松散积灰，空气的压力P为0.1MPa≤P＜1MPa；

2)随后进行机械装置疏孔，疏孔时需要洗液，所述洗液为浓度0.2mol/L的稀硫酸溶液；利用专业疏孔装置配合稀硫酸溶液对压缩空气无法有效疏通的堵孔进行疏通，尤其是堵孔中飞灰和硫酸盐沉积后因受潮板结而形成的结块物的有效清理，进一步提高催化剂模块的通孔率。

3)最后放入清洗设备中清洗，清洗液为去离子水；清洗时先超声清洗40min，随后再鼓泡清洗5min；清洗时的温度为40℃。

通过上述处理后的催化剂模块堵孔率由处理前的26.4％降至0.9％，催化剂抗压强度及磨损率与处理前相当，有少量活性组分溶出。

实施例9

一种用于疏通蜂窝式SCR催化剂孔道的方法，它包括以下步骤：

1)空气吹扫；将从反应器中拆卸下来的催化剂模块利用压缩空气吹扫，清除催化剂模块表面及催化剂单元孔道内的松散积灰，空气的压力P为0.1MPa≤P＜1MPa；

2)随后进行机械装置疏孔，疏孔时需要洗液，所述洗液为浓度0.2mol/L的稀硫酸溶液；利用专业疏孔装置配合稀硫酸溶液对压缩空气无法有效疏通的堵孔进行疏通，尤其是堵孔中飞灰和硫酸盐沉积后因受潮板结而形成的结块物的有效清理，进一步提高催化剂模块的通孔率。

3)最后放入清洗设备中清洗，清洗液为去离子水；清洗时先超声清洗30min，再鼓泡清洗5min；清洗时的温度为25℃。

通过上述处理后的催化剂模块堵孔率由处理前的25.6％降至0.8％，催化剂抗压强度及磨损率与处理前相当，无活性组分溶出。

以上实施例仅为本发明的较佳实施例，本发明不仅限于以上实施例还允许有其它结构变化，凡在本发明独立权要求范围内变化的，均属本发明保护范围。

Claims (7)

1.一种用于疏通蜂窝式SCR催化剂孔道的方法，其特征在于：它包括以下步骤：1)空气吹扫；2)随后进行机械装置疏孔，疏孔时需要洗液，所述洗液为去离子水或浓度小于等于0.5mol/L的稀硫酸溶液；3)最后放入清洗设备中清洗，清洗液为去离子水。

2.根据权利要求1所述的用于疏通蜂窝式SCR催化剂孔道的方法，其特征在于：所述空气吹扫时，吹扫的空气为经过除湿和除油处理后的干燥无油空气。

3.根据权利要求1所述的用于疏通蜂窝式SCR催化剂孔道的方法，其特征在于：所述洗液为浓度小于等于0.5mol/L的稀硫酸溶液。

4.根据权利要求1所述的用于疏通蜂窝式SCR催化剂孔道的方法，其特征在于：所述清洗设备同时具有超声波清洗和鼓泡清洗的功能，清洗时为超声波清洗或鼓泡清洗或超声波清洗加鼓泡清洗，清洗时间为5～60min。

5.根据权利要求4所述的用于疏通蜂窝式SCR催化剂孔道的方法，其特征在于：所述清洗时间为10～40min。

6.根据权利要求1所述的用于疏通蜂窝式SCR催化剂孔道的方法，其特征在于：所述清洗设备还具有加热功能，清洗时的温度为20～80℃。

7.根据权利要求6所述的用于疏通蜂窝式SCR催化剂孔道的方法，其特征在于：所述清洗时的温度为30～60℃。