CN110252420B - 一种中毒蜂窝催化剂的再生方法以及一种中毒蜂窝催化剂的再生装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种中毒蜂窝催化剂的再生方法以及一种再生装置,属于催化剂再生领域。本发明提供的中毒蜂窝催化剂的再生方法包括以下步骤:将中毒蜂窝催化剂进行微波加热处理,然后向中毒蜂窝催化剂的孔道中喷射液氮,使中毒蜂窝催化剂再生。本发明提供的再生方法简单,且再生后催化剂的效率可提高到原效率的90%以上。本发明还提供了一种中毒蜂窝催化剂的再生装置,采用本发明提供的再生装置进行催化剂再生,能够使再生操作简单,提高再生催化剂的催化效率。
Description
技术领域
本发明涉及催化剂再生领域,尤其涉及一种中毒蜂窝催化剂的再生方法。
背景技术
作为SCR脱硝工艺运行的核心,催化剂活性以及寿命是实际应用中关注的重点。脱硝系统在运行过程中,烟气中的飞灰、二氧化硫、水蒸气、碱金属(K、Na)、碱土金属(Ca、Mg)、磷、铅、砷以及汞等都能导致催化剂中毒。
我国燃煤电厂烟气中灰分含量在9%~24%之间,特别是对于高尘式布置的SCR工艺,灰分在烟气裹挟下长时间流过整体式脱硝催化剂,容易在催化剂表面沉积,导致其表面覆盖一层污垢,低负荷下水蒸气在低温壁面凝结也能增加灰粒粘聚成积灰;灰分中的CaO与烟气中的SO3/SO2生成具有粘附性的CaSO4,容易导致松散型灰分颗粒搭桥和堵塞;煤炭中所含的砷在燃烧温度高于1400℃时会氧化生成气态三氧化二砷,当烟气流过催化反应器时,砷的化合物便随烟气在催化剂上凝结,覆盖在活性成分上或堵塞毛细孔引起催化剂中毒。积灰、硫酸钙和砷的化合物粘附在催化剂表面,不易被吹灰器扫除,长期积累后会造成催化剂孔道堵塞,阻碍进气流动,致使催化剂钝化和脱硝活性降低。
发明内容
本发明提供了一种中毒蜂窝催化剂的再生方法以及一种中毒蜂窝催化剂的再生装置。本发明提供的再生方法能够使中毒催化剂再生,再生后催化剂的催化性能得到大幅提升,且本发明提供的再生方法简单。
本发明提供了一种中毒蜂窝催化剂的再生方法,包括以下步骤:
将中毒蜂窝催化剂进行微波加热处理,然后向中毒蜂窝催化剂的孔道中喷射液氮,使中毒蜂窝催化剂再生。
优选的,重复进行上述微波加热处理和喷射液氮处理,所述重复的次数为3~5次。
优选的,所述中毒蜂窝催化剂具有贯穿的孔道,所述孔道边长或直径为3~12mm。
优选的,所述中毒蜂窝催化剂的活性成分包括V2O5-WO3/TiO2。
优选的,所述微波加热处理的功率为600~1200W;微波加热的温度为400~480℃;微波加热的时间为20~50min。
优选的,所述喷射液氮时,中毒蜂窝催化剂的孔道方向与重力方向平行;液氮的喷射方向与催化剂孔道方向平行。
优选的,液氮的喷射流量为120~250g/h,喷射时间为10~30min。
本发明还提供了一种中毒蜂窝催化剂的再生装置,所述再生装置包括微波加热器、液氮喷口、落灰口和催化剂放置托盘;所述液氮喷口和落灰口位于再生装置的两端,所述微波加热器位于液氮喷口和落灰口的中间区域;所述催化剂放置托盘位于微波加热器的底部。
本发明提供了一种中毒蜂窝催化剂的再生方法,包括以下步骤:将中毒蜂窝催化剂进行微波加热处理,然后向中毒蜂窝催化剂的孔道中喷射液氮,使中毒蜂窝催化剂再生。本发明提供的再生方法简单,且再生后催化剂的效率可提高到原效率的90%以上。
本发明还提供了一种中毒蜂窝催化剂的再生装置,采用本发明提供的再生装置进行催化剂再生,能够使再生操作简单,提高再生催化剂的催化效率。
附图说明
图1为蜂窝催化剂的结构示意图;
图2为中毒蜂窝催化剂的再生装置,
其中1-液氮喷口,2-微波加热器,3-催化剂放置托盘,4-落灰口,5-中毒蜂窝催化剂。
具体实施方式
本发明提供了一种中毒蜂窝催化剂的再生方法,包括以下步骤:
将中毒蜂窝催化剂进行微波加热处理,然后向中毒蜂窝催化剂的孔道中喷射液氮,使中毒蜂窝催化剂再生。
在本发明中,所述中毒蜂窝催化剂的结构示意图如图1所示;所述中毒蜂窝催化剂优选具有贯穿的孔道,所述孔道可以是正方形、长方形或圆形,所述孔道的边长或直径优选为3~12mm,进一步优选为5~10mm,更优选为6~9mm。在本发明中,所述中毒蜂窝催化剂的活性成分优选包括V2O5-WO3/TiO2,不排除中毒蜂窝催化剂中还加入其它活性成分,所述中毒蜂窝催化剂优选为中毒的脱硝催化剂。在本发明中,所述中毒蜂窝催化剂的尺寸优选为150mm×150mm×600mm。
本发明将中毒蜂窝催化剂进行微波加热处理。在本发明中,所述微波加热处理的功率优选为600~1200W,进一步优选为800~1000W;所述微波加热的温度优选为400~480℃,进一步优选为420~460℃;微波加热的时间优选为20~50min,进一步优选为30~40min。本发明通过微波加热处理,使催化剂受热,然后在后续的液氮喷射过程中,液氮在催化剂孔道表面受热,形成高速气流,能够将催化剂孔道表面的积灰冲刷掉。
微波加热完成后,本发明向微波加热后的中毒蜂窝催化剂的孔道中喷射液氮。在本发明中,所述中毒蜂窝催化剂的孔道方向与重力方向优选平行;所述液氮的喷射方向与中毒蜂窝催化剂的孔道方向优选平行。在本发明中,所述液氮的喷射流量优选为120~250g/h,进一步优选为150~220g/h,更优选为180~200g/h;所述液氮的喷射时间优选为10~30min,进一步优选为15~25min。本发明通过液氮喷射,使液氮在催化剂孔道表面受热,形成高速气流,高速气流冲刷催化剂孔道表面,将催化剂孔道中的积灰冲刷掉,进而达到使中毒蜂窝催化剂再生的目的。
本发明优选重复进行上述微波加热处理和喷射液氮处理,使中毒蜂窝催化剂再生。在本发明中,所述重复的次数优选为3~5次,更优选为4次。
本发明还提供了一种中毒蜂窝催化剂的再生装置,所述再生装置具有图2所示结构,所述再生装置包括微波加热器、液氮喷口、落灰口和催化剂放置托盘;所述液氮喷口和落灰口位于再生装置的两端,所述微波加热器位于液氮喷口和落灰口的中间区域;所述催化剂放置托盘位于微波加热器的底部。在本发明中,所述中毒蜂窝催化剂置于催化剂放置托盘上,中毒蜂窝催化剂的孔道方向优选与重力方向平行;中毒蜂窝催化剂的外围被微波加热器包围。使用时,先开启微波加热器,进行微波加热处理,使中毒蜂窝催化剂受热,然后关闭微波加热装置,开启液氮喷口,液氮在中毒蜂窝催化剂孔道表面受热,形成高速气流,冲刷中毒蜂窝催化剂孔道表面的积灰,达到再生目的。本发明提供的再生装置完成微波加热处理后,无需移动催化剂位置,可直接进行液氮喷射处理,使中毒蜂窝催化剂的再生过程容易操作。本发明对再生装置的整体形状没有特别要求。
下面将结合本发明中的实施例,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
将中毒蜂窝催化剂(V2O5-WO3/TiO2,150mm×150mm×600mm)垂直放置在微波加热器中(孔道方向与重力方向平行),微波加热器的功率为800W,微波加热时间为30min,微波加热温度为450℃,微波加热完成后,中毒蜂窝催化剂的温度为450℃;随后关闭微波加热器,向催化剂贯穿的孔道(孔道直径为8mm)内喷射液氮,液氮喷射流量为150g/h,喷射时间为20min;液氮在催化剂孔道表面受热,形成高速气流,冲刷催化剂孔道表面的积灰,重复进行微波加热与液氮喷射过程,重复的次数为4次。
实施例2
将中毒蜂窝催化剂(V2O5-WO3/TiO2,150mm×150mm×600mm)垂直放置在微波加热器中(孔道方向与重力方向平行),微波加热器的功率为600W,微波加热时间为20min,微波加热温度为400℃,微波加热完成后,中毒蜂窝催化剂的温度为400℃;随后关闭微波加热器,向催化剂贯穿的孔道(孔道直径为5mm)内喷射液氮,液氮喷射流量为120g/h,喷射时间为10min;液氮在催化剂孔道表面受热,形成高速气流,冲刷催化剂孔道表面的积灰,重复进行微波加热与液氮喷射过程,重复的次数为3次。
实施例3
将中毒蜂窝催化剂(V2O5-WO3/TiO2,150mm×150mm×600mm)垂直放置在微波加热器中(孔道方向与重力方向平行),微波加热器的功率为1000W,微波加热时间为40min,微波加热温度为480℃,微波加热完成后,中毒蜂窝催化剂的温度为480℃;随后关闭微波加热器,向催化剂贯穿的孔道(孔道直径为12mm)内喷射液氮,液氮喷射流量为250g/h,喷射时间为30min;液氮在催化剂孔道表面受热,形成高速气流,冲刷催化剂孔道表面的积灰,重复进行微波加热与液氮喷射过程,重复的次数为5次。
对实施例1~3得到的再生催化剂的性能进行评价,评价方法为:把再生后的催化剂放置于烟气中进行脱硝反应,测试再生催化剂的脱硝效率,脱硝反应条件为:烟气温度350℃,NO初始浓度400ppm,NH3浓度400ppm,空速8000/h,反应时间1小时以上,测试催化剂的脱硝效率,以未中毒的新鲜蜂窝催化剂脱硝效率为100%计,结果如表1所示:
表1 不同催化剂的脱硝效率
由表1可知,本发明提供的方法能够使催化剂再生,再生后催化剂的脱硝效率可达到市售新鲜催化剂脱硝效率的90%以上;而且本发明提供的再生方法简单,容易操作。
以上所述仅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 (4)
1.一种中毒蜂窝催化剂的再生方法,包括以下步骤:
将中毒蜂窝催化剂进行微波加热处理,然后向中毒蜂窝催化剂的孔道中喷射液氮,使中毒蜂窝催化剂再生;
所述微波加热处理的功率为600~1200W;微波加热的温度为400~480℃;微波加热的时间为20~50min;
所述喷射液氮时,中毒蜂窝催化剂的孔道方向与重力方向平行;液氮的喷射方向与催化剂孔道方向平行;
液氮的喷射流量为120~250g/h,喷射时间为10~30min;
重复进行上述微波加热处理和喷射液氮处理,所述重复的次数为3~5次。
2.根据权利要求1所述的再生方法,其特征在于,所述中毒蜂窝催化剂具有贯穿的孔道,所述孔道边长或直径为3~12mm。
3.根据权利要求1或2所述的再生方法,其特征在于,所述中毒蜂窝催化剂的活性成分包括V2O5-WO3/TiO2。
4.一种中毒蜂窝催化剂的再生装置,其特征在于,所述再生装置包括微波加热器、液氮喷口、落灰口和催化剂放置托盘;所述液氮喷口和落灰口位于再生装置的两端,所述微波加热器位于液氮喷口和落灰口的中间区域;所述催化剂放置托盘位于微波加热器的底部。
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