CN106268297A - 一种催化剂板片的回收方法及回收装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种催化剂板片的回收方法及回收装置，用以解决现有技术中湿法处理的二次污染和效率低下的问题。所述方法将催化剂板片压弯致使附着的催化剂脱落，并再次压平的基础上进行多次重复压弯提高回收效率，辊对单元催化剂脱除率95％以上，整个解决方案催化剂回收率100％，催化剂回收装置满足工厂化连续生产、入料连续、催化剂收集储运连续作业的要求，小时处理量700～800片，每班五千至六千片，设备便于维修易损件少，同时满足扬尘环保要求，满足职业健康危害要求，有效的实现了脱硝领域失效催化剂板片的催化剂与载体的干式完全脱离，使之分别回收再利用，解决了催化剂板片回收再利用过程中污染环境的问题。

Description

一种催化剂板片的回收方法及回收装置

技术领域

本发明属于烟气脱硝及环境保护技术领域，具体涉及一种催化剂板片的回收方法及回收装置。

背景技术

在燃煤发电厂或供热厂，需要对燃煤锅炉排出的烟气进行脱硝处理，采用的是SCR脱硝催化剂技术去除氮氧化物，防止环境污染。脱硝过程需要使用催化剂，具体实现则采用蜂窝式模块或催化剂板片模块进行脱硝。催化剂板片模块达到使用寿命后，为了防止二次污染环境，失效的催化剂板片不可随便丢弃，需要进行无害化回收处理。

现有技术中，对催化剂板片的回收处理是湿法处理，即用水浸泡催化剂板片，使板片上失效的催化剂从载体上脱落并沉淀成泥，再对泥料烘干焙烧回收。但是，这种回收方法会产生空气污染和废水污染，且能耗高、回收效率低下。

发明内容

本发明实施例要解决的技术问题是提供一种催化剂板片的回收方法和装置，对脱硝使用后的催化剂板片进行有效的干式回收处理，进行催化剂和板片(载体)之间的高效干式分离，达到催化剂与载体同时高效回收又不产生环境污染的目的。

根据本发明的一个方面，提供了一种催化剂板片的回收方法，所述方法包括如下步骤：

步骤S1，将催化剂板片压弯致使附着的催化剂脱落。

上述方案中，所述方法在步骤S1之前，还包括：

步骤S0，将所述催化剂板片进行烘干。

上述方案中，所述将催化剂板片压弯，进一步为：

对所述催化剂板片边拉伸边压弯。

上述方案中，所述方法还包括：

步骤S2，将所述压弯的催化剂板片压平；

步骤S3，重复步骤S1至少一次。

上述方案中，所述步骤S1还包括：回收脱落的催化剂；

步骤S4，将所述催化剂板片载体切碎，对碎片筛分后设备进行二次催化剂回收；

步骤S5，对筛分后的载体碎片进行回收。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种催化剂板片的回收装置，所述装置包括：

第一压弯辊对单元，用于将催化剂板片压弯致使附着的催化剂脱落。

上述方案中，所述装置还包括：

烘干单元，用于将所述催化剂板片进行烘干。

上述方案中，所述第一压弯辊对单元，进一步用于，通过调整辊对转速，对所述催化剂板片进行拉伸。

上述方案中，所述装置还包括：第一压平辊对单元，第二压弯辊对单元；

所述第一压平辊对单元用于将所述压弯的催化剂板片压平；

所述第二压弯辊对单元与第一压弯辊对单元的相同，用于将催化剂板片压弯致使附着的催化剂脱落，对第一压弯辊对的作业进行重复。

上述方案中，所述装置还包括：催化剂回收单元，载体切碎及筛分单元，载体碎片回收单元；其中，

所述催化剂回收单元用于回收第一压弯辊对单元至第三压弯辊对单元中脱落的催化剂，并用于回收载体切碎及筛分单元筛分后的载体碎片上脱落的催化剂；

所述载体切碎及筛分单元用于将所述催化剂板片载体切碎，并对碎片进行筛分；

所述载体碎片回收单元用于回收筛分后的载体碎片。

本发明实施例的上述技术方案的有益效果如下：

本实施例技术方案的在辊对单元催化剂脱除率95％以上，整个解决方案催化剂回收率100％，；催化剂回收方法及装置满足工厂化连续生产、入料连续、催化剂收集储运连续作业的要求，小时处理量700～800片，每班五千至六千片，劳动生产率高、自动化程度高、设备稳定可靠、设备便于维修易损件少，同时满足扬尘环保要求，满足职业健康危害要求，有效的实现了脱硝领域失效催化剂板片的催化剂与载体的干式完全脱离，使之分别回收再利用，解决了催化剂板片回收再利用过程中污染环境的问题。

附图说明

图1为本发明第一实施例的催化剂板片回收方法流程示意图；

图2为本发明第一实施例的催化剂板片回收方法催化剂回收流程示意图；

图3为本发明第一实施例的催化剂板片回收方法催化剂二次回收及载体回收流程示意图；

图4为本发明第二实施例的催化剂回收装置内部结构示意图；

图5为本发明第二实施例的催化剂回收装置辊对放大示意图。

[主要元件符号说明]

201-被动压弯上辊；202-主动压弯下辊；203-压平辊；204-预紧弹簧；205，催化剂板片；206-接料盘；207-真空吸料口。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明针对现有的催化剂板片的回收方法为湿法处理，存在二次污染和效率低下的问题，提出了一种干式的催化剂板片回收方法及回收装置。所述方法将催化剂板片压弯致使附着的催化剂脱落，并再次压平的基础上进行多次重复压弯，从而对脱硝后的催化剂板片进行有效的干式回收处理，进行催化剂和板片(载体)之间的高效干式分离，达到不污染环境的同时实现高效回收的目的。

其辊对单元催化剂脱除率95％以上，整个解决方案催化剂回收率100％，；催化剂回收装置满足工厂化连续生产、入料连续、催化剂收集储运连续作业的要求，小时处理量700～800片，每班五千至六千片，设备便于维修易损件少，同时满足扬尘环保要求，满足职业健康危害要求，有效的实现了脱硝领域失效催化剂板片的催化剂与载体的干式完全脱离，使之分别回收再利用，解决了催化剂板片回收再利用过程中污染环境的问题。

这里首先对催化剂板片进行一下说明。

在燃煤的发电厂或供热厂，催化剂(以下简称催化剂)固化在不锈钢丝网载体上，形成催化剂新板片，用于锅炉脱硝，也可用于脱硫板片、脱磷板片，这里并不构成对本发明的限制。以下说明以脱硝板片为例。脱硝板片装在模块框架内，模块上的催化剂板片经过给烟气脱硝失效后，产生大量失效催化剂板片，板片上的催化剂是重金属污染物，须进行无害化回收处理。失效的催化剂板片(以下简称板片)需人工从模块框架拆下，并收纳整齐。板片外形尺寸长700～800mm、宽460～500mm、厚度1～1.5mm，长度方向均布有4～5道加强波纹筋，催化剂均匀附着在整个不锈钢丝网载体上，厚度均匀，只有端面可见丝网截面。板片呈灰色。用手多次弯折板片边缘，催化剂可见脱落。板片以片作为计量单位，催化剂脱除率即每片载体板全部催化剂减去脱除催化剂后附着的残余催化剂的百分比。

本发明第一实施例，提供了一种催化剂板片的回收方法。图1为本发明第一实施例的催化剂板片回收方法流程示意图。如图1所示，本实施例的催化剂板片的回收方法，包括如下步骤：

步骤S1，将催化剂板片压弯致使附着的催化剂脱落。

优选的，在本步骤之前，还可以包括：步骤S0，将所述催化剂板片进行烘干。这是由于，步骤S1中的压弯，通常通过辊道实现，而潮湿会严重粘辊，并使脱料效率大大减低，因此要求催化剂含水率低于千分之零点五，这也是对进入步骤S1工序的催化剂板片的烘干程度的要求。在具体实现中，可以通过增加连续辊道热风隧道式烘干设备来实现烘干。

优选的，对催化剂板片的压弯，同时还可以对所述催化剂板片进行拉伸。由于步骤S1主要通过辊道的方式进行实现，具体的，可以将烘干后的板片沿长度与辊对轴线平行的方向咬入辊对的辊缝，压出波纹。在辊式压弯中，可以将下辊设置为主动辊，上辊设置为被动辊；也可以将上辊设置为主动辊，下辊设置为被动辊；也可以将上辊和下辊均设置为主动辊，同时调整辊对的转速。通过主动辊转速实现调整板片在辊对之间的移动速度，当相邻的下一道辊对转速微大于上一道辊对转速时，板片即被拉伸，从面实现板片的微拉伸压弯，防止辊间堆料。上述对辊道的控制，可以通过可编程逻辑控制器(Programmable LogicController,PLC)进行控制，辊道转速通过相应的计算得出。

步骤S2，将所述压弯的催化剂板片压平。

步骤S3，重复步骤S1至少一次。

步骤S1和步骤S2，分别是一次压弯和一次压平的过程。在步骤S3中重复了一次步骤S1后，如果回收效率未达到要求，还可以再增加一次步骤S2和步骤S1；当回收效率已达到要求，可以在重复完S1，进入步骤S4。

优选的，本实施例采取N次压弯辊对弯折之间加N-1次平辊辊对压平的方法，简称弯平法。这里的压弯辊对辊面也可以采用波形辊或齿形辊或凸凹型辊面，本实施例优选为波形辊。同时，本实施例根据实际经验优选N为3。具体的，将烘干后的板片沿长度与压弯辊轴线平行的方向咬入辊缝，压出波纹，此道次催化剂脱落20％左右；再连续咬入平辊辊对压平，板片恢复平面，此道次催化剂脱落10％左右，再连续咬入第二道压弯辊辊对压出波纹，此道次催化剂掉落30％左右，再连续进入第二道平辊辊对载料板展平，此道次催化剂掉落10％左右，最后咬入第三道压弯辊辊对压出波纹，此道次催化剂掉落25％左右，催化剂和丝网实现分离。实验证明经过多次弯平工艺，经过三次弯曲两次压平工艺，催化剂脱除率可以达到95％以上，增加板片经过的弯曲压平道次，还可提高催化剂脱除率至98％以上。

图2为本发明第一实施例的催化剂板片回收方法催化剂回收流程示意图。如图2所示，对催化剂板片的催化剂的回收，具体工序包括：摊开叠放板片、进入运输辊道、进入板片摊开机、进入连续辊道烘干箱、进入脱催化剂机、进行下一步工序的连接辊道，其中，进入连续辊道烘干箱中完成步骤S0，进入脱催化剂机中完成步骤S1和步骤S2，同时对脱落的催化剂从板片上下两个方向进行回收，具体的实现方式为，在脱催化剂机上下适当位置设置真空吸料口和接料盘，再使收集到的催化剂粉末进入输送机设备，进行相应的运输和储存。

优选的，为防止辊面粘料，压弯辊辊面处可以设置压缩空气清扫装置，平辊处设置辊面钢刷清扫装置。为实现催化剂板片正常咬入，辊间设置导卫装置。为提高劳动生产率，需提高脱催化剂机辊对转速，考虑催化剂脱落时间，保证已脱落催化剂及时转移，板片上表面脱落的催化剂采取真空负压方式吸取，在辊间设置真空吸料口。脱催化剂机设备下方设置接料盘，盛接自由脱落没有被负压吸料口吸走的催化剂，接料盘底部倾斜，通过振动使催化剂进入接料盘出口进入皮带机储运。

步骤S4，将所述催化剂板片载体切碎，对碎片筛分后进行二次催化剂回收。

具体的，因为载体表面粗糙有夹角，处理完的载料板表面还沾有3～4％左右的催化剂，接着进行载体切碎机将催化剂板片载体切碎，输送至全封闭高频振动筛设备进行筛分，筛下物即为二次回收的催化剂，催化剂经磁性除铁屑设备除铁后收纳储运。经过连续脱催化剂机的载体进行切碎后，进入高频筛分设备进行筛分，从而实现催化剂的二次回收，此时催化剂实现了100％回收。

步骤S5，对从高频振动设备筛分出来的载体碎片进行回收。

具体的，将切碎的不沾有催化剂的载体碎片输送至铁屑压饼机，压成饼块作为冶金熔炉的钢铁料。

图3为本发明第一实施例的催化剂板片回收方法催化剂二次回收及载体回收流程示意图；

如图3所示，步骤S4和步骤S5的载体切碎过程，具体工序包括：催化剂板片进入载体切碎机、载体碎片进入高频封闭式振动筛、载体碎片进入压饼机、最后对压制成的饼块进行运输。其中，在振动筛筛下设置催化剂回收装置，对回收的催化剂粉末进行除铁后储运。这里的高频封闭式振动筛为优先选择，也可为其他类型可实现筛分的振动筛。

本实施例的催化剂板片回收方法，在脱催化剂机部分即辊对部分的催化剂脱除率达到95％以上，整个解决方案催化剂回收率100％，；催化剂回收方法及装置满足工厂化连续生产、入料连续、催化剂收集储运连续作业的要求，小时处理量700～800片，每班五千至六千片，劳动生产率高、自动化程度高、设备稳定可靠、设备便于维修易损件少，同时满足扬尘环保要求，满足职业健康危害要求，有效的实现了脱硝领域失效催化剂板片的催化剂与载体的干式完全脱离，使之分别回收再利用，解决了催化剂板片回收再利用过程中污染环境的问题。

本发明第二实施例为一种催化剂回收装置。图4为本发明第二实施例的催化剂回收装置内部结构示意图。如图4所示，本实施例的催化剂回收装置，包括：烘干单元11，第一压弯辊对单元21，第一压平辊对单元22，第二压弯辊对单元23，第二压平辊对单元24，第三压弯辊对单元25，载体切碎及筛分单元31，载体碎片回收单元41，催化剂回收单元51。

其中，烘干单元11，用于将所述催化剂板片进行烘干。

第一压弯辊对单元21，第二压弯辊对单元23，第三压弯辊对单元25，用于将催化剂板片压弯致使附着的催化剂脱落。

第一压平辊对单元22，第二压平辊对单元24，用于将所述压弯的催化剂板片压平。所述压平的过程，也同时会伴有催化剂的脱落。本实施例采取N次花辊弯折之间加N-1次平辊压平，合并简称弯平单元。这里的花辊也可以采用平辊或其他方式的辊道，本实施例优选为花辊。同时，本实施例根据实际经验优选N为3。在辊式压弯中，可以将下辊设置为主动辊，上辊设置为被动辊；也可以将上辊设置为主动辊，下辊设置为被动辊；也可以将上辊和下辊均设置为主动辊，同时调整辊的线速度。通过主动辊调整板片在每对辊对之间的移动速度，当同一组的不同对辊对主动辊线速度不同时，板片即被拉伸，从面实现板片的微拉伸压弯，防止辊间堆料。上述对辊对的控制，可以通过可编程逻辑控制器(Programmable LogicController,PLC)进行控制，辊对转速通过相应的计算得出。

图5为本发明第二实施例的催化剂回收装置辊对放大示意图。如图5所示，优选的，本实施例的辊对回收催化剂部分包括：被动压弯上辊201，主动压弯下辊202，共同构成一组辊对。被动压弯上辊201和主动压弯下辊202可设置为波纹辊。压平辊203，可设置为平辊。预紧弹簧204，用于通过丝杠调节上下辊间的接触压力。真空吸料口207，接料盘206。其中，所述真空吸料口207设置在连续脱催化剂机的上辊辊间，及载体切碎机的筛分设备的上部，用于吸取脱落的催化剂粉末，并经真空管道将催化剂粉末输送至储罐，实现催化剂的主动回收；所述接料盘206设置在脱催化剂机设备及筛分设备的下方，用于盛接自由掉落催化剂粉末，接料盘206底部倾斜，通过振动使催化剂经接料盘出口进入输送设备，实现催化剂的被动回收。

具体的操作过程如下：将烘干后的催化剂板片205沿长度与花辊平行的方向咬入花辊，压出波纹，此道次催化剂脱落20％左右；再连续入平辊压平，板片恢复平面，此道次催化剂脱落10％左右，再连续咬入第二道花辊压出波纹，此道次催化剂掉落30％左右，再连续进入第二道平辊载料板展平，此道次催化剂掉落10％左右，最后咬入第三道花辊压出波纹，此道次催化剂掉落25％左右，催化剂和丝网实现分离。

实验证明经过多次弯平工艺，经过三次弯曲两次压平工艺，催化剂脱除率可以达到95％以上，增加弯曲压平道次，还可提高催化剂脱除率至98％以上。

所述催化剂回收单元51用于回收第一压弯辊对单元和第二压弯辊对单元中脱落的催化剂，并用于回收载体切碎单元经高频振动后的载体碎片上脱落的催化剂。在图5中，接料盘206及真空吸料口207，即为催化剂回收单元51的优选实现方式，盛接自由脱落没有被负压吸料口吸走的催化剂，接料盘底部倾斜，通过振动使催化剂进入接料盘出口进入皮带机储运。

所述载体切碎及筛分单元31用于将所述催化剂板片载体切碎，并对碎片筛分后进行二次催化剂回收。

具体的，载体切碎及筛分单元31可以包括载体切碎机和筛分设备。因为载体表面粗糙有夹角，处理完的载料板表面还沾有3～4％左右的催化剂，接着进行载体切碎机将催化剂板片载体切碎，输送至全封闭高频振动筛设备进行二次回收催化剂，催化剂经磁性除铁屑设备除铁后收纳储运。经过连续脱催化剂机的载体进行切碎后进入高频振动设备进行二次催化剂回收的工艺，此时催化剂实现了100％回收。

载体碎片回收单元41用于回收从高频振动设备出来的载体碎片。具体的，载体碎片回收单元41包括运输设备和铁屑压饼机。切碎的无催化剂载体碎片输送至铁屑压饼机，压成饼块作为冶炼熔炉的钢铁料。

优选的，为实现载料板正常咬入辊缝，辊间设置导卫装置。脱药料机设备设置全封闭防尘罩，防尘罩设观察孔。

本实施例的催化剂回收装置，在脱催化剂机部分的催化剂脱除率达到95％以上，整个解决方案催化剂回收率100％，；催化剂回收方法及装置满足工厂化连续生产、入料连续、催化剂收集储运连续作业的要求，小时处理量700～800片，每班五千至六千片，劳动生产率高、自动化程度高、设备稳定可靠、设备便于维修易损件少，同时满足扬尘环保要求，满足职业健康危害要求，有效的实现了脱硝领域失效催化剂板片的催化剂与载体的干式完全脱离，使之分别回收再利用，解决了催化剂板片回收再利用过程中污染环境的问题。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种催化剂板片的回收方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤S1，将催化剂板片压弯致使附着的催化剂脱落。

2.根据权利要求1所述的催化剂板片的回收方法，其特征在于，所述方法在步骤S1之前，还包括：

步骤S0，将所述催化剂板片进行烘干。

3.根据权利要求1所述的催化剂板片的回收方法，其特征在于，所述将催化剂板片压弯，进一步为：

对所述催化剂板片边拉伸边压弯。

4.根据权利要求1至3任一项所述的催化剂板片的回收方法，其特征在于，所述方法还包括：

步骤S2，将所述压弯的催化剂板片压平；

步骤S3，重复步骤S1至少一次以上。

5.根据权利要求3所述的催化剂板片的回收方法，其特征在于，

所述步骤S1还包括：回收脱落的催化剂；

步骤S4，将所述催化剂板片载体切碎，对碎片筛分后进行二次催化剂回收；

步骤S5，对筛分后的载体碎片进行回收。

6.一种催化剂板片的回收装置，其特征在于，所述装置包括：

第一压弯辊对单元，用于将催化剂板片压弯致使附着的催化剂脱落。

7.根据权利要求6所述的催化剂板片的回收装置，其特征在于，所述装置还包括：

烘干单元，用于将所述催化剂板片进行烘干。

8.根据权利要求6所述的催化剂板片的回收装置，其特征在于，所述第一压弯辊对单元，进一步用于，通过调整辊对转速，对所述催化剂板片进行拉伸。

9.根据权利要求6至8任一项所述的催化剂板片的回收装置，其特征在于，所述装置还包括：第一压平辊对单元，第二压弯辊对单元；

所述第一压平辊对单元用于将所述压弯的催化剂板片压平；

所述第二压弯辊对单元与第一压弯辊道单元的相同，用于将催化剂板片压弯致使附着的催化剂脱落，对第一压弯辊对的作业进行重复。

10.根据权利要求9所述的催化剂板片的回收装置，其特征在于，所述装置还包括：催化剂回收单元，载体切碎及筛分单元，载体碎片回收单元；其中，

所述催化剂回收单元用于回收第一压弯辊对单元至第三压弯辊对单元中脱落的催化剂，并用于回收载体切碎及筛分单元筛分后的载体碎片上脱落的催化剂；

所述载体切碎及筛分单元用于将所述催化剂板片载体切碎，并对碎片进行进行筛分；

所述载体碎片回收单元用于回收筛分后的载体碎片。