CN111467961A - 一种scr脱硝催化剂原位再生系统及再生方法 - Google Patents

一种scr脱硝催化剂原位再生系统及再生方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111467961A
CN111467961A CN201910471661.5A CN201910471661A CN111467961A CN 111467961 A CN111467961 A CN 111467961A CN 201910471661 A CN201910471661 A CN 201910471661A CN 111467961 A CN111467961 A CN 111467961A
Authority
CN
China
Prior art keywords
flue gas
catalyst
regeneration
denitration
scr
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910471661.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111467961B (zh
Inventor
朱廷钰
徐文青
高磊
祁贵生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of Process Engineering of CAS
North University of China
Original Assignee
Institute of Process Engineering of CAS
North University of China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Process Engineering of CAS, North University of China filed Critical Institute of Process Engineering of CAS
Priority to CN201910471661.5A priority Critical patent/CN111467961B/zh
Publication of CN111467961A publication Critical patent/CN111467961A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111467961B publication Critical patent/CN111467961B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/90—Injecting reactants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/8621—Removing nitrogen compounds
    • B01D53/8625—Nitrogen oxides
    • B01D53/8628—Processes characterised by a specific catalyst
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J38/00—Regeneration or reactivation of catalysts, in general
    • B01J38/02—Heat treatment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

本发明提供了一种SCR脱硝催化剂原位再生系统及再生方法，所述的SCR脱硝催化剂原位再生系统包括脱硝反应单元；所述脱硝反应单元的入口分别独立地连接有脱硝管路和再生管路。所述的SCR脱硝催化剂原位再生方法包括脱硝阶段和催化剂再生阶段。本发明提供的SCR脱硝催化剂原位再生系统节省了装置的占地面积以及催化剂再生成本，同时，失活的SCR脱硝催化剂无需进行拆卸、长距离运输以及后续的二次安装，节省了大量的人力资源，也避免转移过程中对催化剂的磨损。

Description

一种SCR脱硝催化剂原位再生系统及再生方法
技术领域
本发明属于催化剂再生技术领域，涉及一种SCR脱硝催化剂原位再生系统及再生方法，尤其涉及一种中低温SCR脱硝工艺的催化剂原位热再生系统及再生方法。
背景技术
氮氧化物是雾霾的重要前驱体之一，能够对生态环境和人体健康造成巨大危害，其排放可导致酸雨、光化学烟雾和臭氧层破坏，同时可对人体呼吸系统产生直接危害。钢铁行业是继火力发电、机动车及水泥工业后的第四大氮氧化物排放源。据统计，钢铁企业排入大气中氮氧化物的50％来自烧结烟气，烧结烟气是钢铁企业氮氧化物最大产生源。因此，烧结烟气氮氧化物减排是钢铁行业氮氧化物减排重点。烧结烟气不同于其他含尘气体，其主要特点表现为烧结烟气流量大，成分复杂，温度较低而且变化范围大，这些特点在一定程度上增加烧结烟气脱硝难度。
中低温SCR脱硝技术的脱硝效率高，技术成熟，产物为氮气和水，无二次污染。为了避免高粉尘高SO2浓度对催化剂使用寿命的影响，一般将中低温SCR脱硝工艺置于脱硫技术之后成为一个比较合适的选择。
但是经过除尘和脱硫之后，烟气中仍然含有少量的SO2和H2O，能够与SCR反应中的还原性NH3发生反应，生成硫酸氢铵。硫酸氢铵能够堵塞SCR催化剂的微孔结构，覆盖活性位点，引起SCR脱硝活性下降。因微孔堵塞而引起SCR催化剂失活是一种可逆过程，可以利用加热方法使其再生。
CN207153477U公开了一种用于保护中低温SCR脱硝催化剂的装置，一种用于保护中低温SCR脱硝催化剂的装置，包括脱硝反应器，还包括设置在脱硝反应器进气端的中低温SCR脱硝催化剂保护层，所述的脱硝催化剂保护层包括承载管和铺设在承载管上方的长方行单元拦截模块，所述的单元拦截模块上均匀设置有孔，所述的单元拦截模块表面覆盖一层活性层。
目前针对失活催化剂，一般采取离线再生技术，需要将失活催化剂从SCR反应器拆卸下来，交由专业催化剂厂家进行集中再生。
CN204346081U公开了一种SCR催化剂再生煅烧设备及具有其的催化剂再生装置，所述的SCR催化剂再生煅烧设备包括：煅烧壳体，煅烧壳体包括外壳体和设置在外壳体内的内壳体，内壳体形成煅烧空间；加热结构，加热结构设置在内壳体上；温度控制结构，温度控制结构与加热结构连接并控制加热结构，以调节煅烧壳体内的温度。
但这种技术存在以下缺陷：(1)拆卸和二次安装需要消耗大量的人力，并且该过程可能会对催化剂造成磨损；(2)失活催化剂需要进行长距离的运输到达专业厂家进行再生，需要消耗大量的时间，影响工厂生产；(3)催化剂再生成本高。因此，亟需设计一种针对中低温SCR脱硝工艺中失活的SCR脱硝催化剂进行在线原位再生的新工艺。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种SCR脱硝催化剂原位再生系统及再生方法，所述的SCR脱硝催化剂原位再生系统合理利用了中低温SCR脱硝工艺中的烟气换热装置、烟气加热装置和SCR反应装置，节省了装置的占地面积以及催化剂再生成本，同时，失活的SCR脱硝催化剂无需进行拆卸、长距离运输以及后续的二次安装，节省了大量的人力资源，也避免转移过程中对催化剂的磨损。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种SCR脱硝催化剂原位再生系统，所述的SCR脱硝催化剂原位再生系统包括脱硝反应单元。
所述脱硝反应单元的入口分别独立地连接有脱硝管路和再生管路。
本发明提供的SCR脱硝催化剂原位再生系统特别针对于中低温SCR脱硝工艺中失活的SCR脱硝催化剂，这是由于工业污染物烟气中的二氧化硫会在催化剂上被氧化成三氧化硫，与脱硝反应加入的还原剂氨气反应生成硫酸氢铵，硫酸氢铵能够堵塞催化剂的孔道结构，覆盖催化剂的表面活性位点，严重影响催化剂的脱硝效率；烟气中大颗粒烟尘，同样会堵塞催化剂孔道结构，降低了催化剂的比表面积，从而影响催化剂的脱硝效率；烟气中少量的焦油、钠、砷及其他的碱金属物质也会附着在催化剂表面，污染催化剂，也会降低脱硝效率。
本发明针对中低温环境下的失活SCR脱硝催化剂设计了一套可实现催化剂原位再生的处理系统，与常规的中低温SCR脱硝设备进行了有机整合，通过增设再生管路，一方面无需对现有的脱硝单元进行大规模改造，节省了改造成本；另一方面无需对催化剂填料层进行拆卸，在原有的脱硝反应装置内即可完成催化剂的再生操作，避免了二次安装和转移过程中对催化剂的磨损，同时省去了拆卸安装的过程极大地缩短了脱硝处理周期，节省了人力物力成本。
作为本发明一种优选的技术方案，所述脱硝管路上按照烟气流向依次设置有除尘装置和脱硫装置。
优选地，所述再生管路上按照通入气体流向依次设置有进气阀和输送风机。
作为本发明一种优选的技术方案，所述脱硝反应单元按照烟气流向包括依次连接的烟气燃烧装置和SCR反应装置。
优选地，所述脱硝单元还包括烟气换热装置，所述的烟气换热装置与所述的烟气燃烧装置和SCR反应装置依次首尾串联。
本发明提供的再生管路内通入的新鲜气体依次经过三通阀门、烟气换热装置和烟气燃烧装置，对SCR反应装置内的催化剂层进行原位热再生处理，热再生处理后的热气体返回至烟气换热装置中，与烟气换热装置中通入的新鲜气体发生热量交换，本发明提供的再生工艺路线可以有效利用排出的再生气体的部分余热对新通入的气体进行预热，减少了烟气燃烧装置的能量消耗。
本发明提供的脱硝管路内通入待处理的污染物烟气，经除尘装置、脱硫装置、三通阀门、烟气换热装置和烟气燃烧装置进入SCR反应装置，与SCR反应装置内装填的催化剂和喷入的还原剂发生脱硝反应，反应结束后的脱销烟气再次返回烟气换热装置中，与新通入的待处理污染物烟气在烟气换热装置中发生热量交换，本发明提供的脱硝工艺路线可以有效利用排出的脱销烟气中的部分预热对待处理的污染物烟气进行预热，减少了烟气燃烧装置的能量消耗。
优选地，所述烟气换热装置的壳体上设置有冷端入口、冷端出口、热端入口和热端出口；所述冷端入口分别独立地连接所述脱硝管路的出口端和再生管路的出口端；所述热端入口连接所述SCR反应装置的烟气出口；所述热端出口连接所述烟气燃烧装置的烟气入口。
优选地，所述烟气换热装置的冷端入口通过三通阀门分别独立连接至所述脱硝管路的出口端和再生管路的出口端。本发明通过三通阀门对所述的SCR脱硝催化剂原位再生系统的工作状态进行自由切换，本领域的技术人员需要根据外排的脱销烟气中NOx含量，将再生系统切换至正常的脱硝工作状态或催化剂再生工作状态，当外排脱硝烟气中氮氧化物不能满足达标排放浓度时，需要通过三通阀门将再生系统切换至催化剂再生工作状态，即关闭脱硝管路，开启再生管路。
作为本发明一种优选的技术方案，所述烟气燃烧装置和SCR反应装置的连接管路上设置有温度控制装置。
优选地，所述的温度控制装置电连接所述的进气阀，用于控制所述进气阀的开度。
优选地，所述的温度控制装置电连接所述的烟气燃烧装置，用于控制所述烟气燃烧装置的电功率。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的SCR脱硝催化剂原位再生系统还包括与所述烟气换热装置的冷端出口依次连接的排空风机和烟囱。
第二方面，本发明提供了一种SCR脱硝催化剂原位再生方法，采用如第一方面所述的SCR脱硝催化剂原位再生系统对污染物烟气进行脱硝处理和/或对失活的SCR脱硝催化剂进行在线原位再生。
所述的SCR脱硝催化剂原位再生方法包括脱硝阶段和催化剂再生阶段。
所述的脱硝阶段包括：污染物烟气经脱硝管路通入脱硝反应单元中，污染物烟气加热后与SCR脱硝催化剂发生反应对污染物烟气中的氮氧化物进行脱除。
所述的催化剂再生阶段包括：向再生管路内通入气体，气体经加热后对失活的SCR脱硝催化剂进行原位热再生。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的脱硝阶段还包括：
(Ⅰ)脱硝后烟气进入烟气换热装置与污染物烟气进行热量交换；
(Ⅱ)步骤(Ⅰ)中经过了热量交换的脱硝烟气经由排空风机和烟囱排出。
作为本发明一种优选的技术方案，脱硝阶段中所述污染物烟气加热温度控制在250～300℃，例如可以是250℃、260℃、270℃、280℃、290℃或300℃。
优选地，通过温度控制装置对脱硝阶段的污染物烟气温度进行实时监控并根据预设温度及时调整烟气燃烧装置的电功率。
优选地，当SCR脱硝催化剂的脱硝效率下降至60～70％时，将SCR脱硝催化剂原位再生系统的工作状态切换至催化剂再生阶段。
优选地，通过切换三通阀门控制所述SCR脱硝催化剂原位再生系统处于脱硝阶段或催化剂再生阶段。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的催化剂再生阶段还包括：
(Ⅰ)原位热再生处理后的废气体进入烟气换热装置中与新通入的气体进行热量交换；
(Ⅱ)步骤(Ⅰ)中经过了热量交换的废气体经由排空风机和烟囱排出。
作为本发明一种优选的技术方案，催化剂再生阶段中所述的原位热再生过程包括：气体加热后进入SCR反应装置，失活的SCR脱硝催化剂经过热气体的吹扫，其表面的硫酸氢铵发生热分解，SCR脱硝催化剂的孔道结构和表面活性位点得到恢复。
优选地，催化剂再生阶段中所述气体加热温度控制在350℃～450℃，例如可以是350℃、360℃、370℃、380℃、390℃、400℃、410℃、420℃、430℃、440℃或450℃。
优选地，所述温度控制装置对催化剂再生阶段的气体温度进行实时监控并根据预设温度及时调整烟气燃烧装置的电功率和/或进气阀开度；当所述气体温度超过450°时，温度控制装置控制进气阀开度增大，向再生管路中补入冷气体；当所述气体温度低于350°时，温度控制装置控制烟气燃烧器的电功率增大。
本发明所述的数值范围不仅包括上述例举的点值，还包括没有例举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明针对中低温环境下的失活SCR脱硝催化剂设计了一套可实现催化剂原位再生的处理系统，与常规的中低温SCR脱硝设备进行了有机整合，通过增设再生管路，一方面无需对现有的脱硝单元进行大规模改造，节省了改造成本；另一方面无需对催化剂填料层进行拆卸，在原有的脱硝反应装置内即可完成催化剂的再生操作，避免了二次安装和转移过程中对催化剂的磨损，同时省去了拆卸安装的过程极大地缩短了脱硝处理周期，节省了人力物力成本。
附图说明
图1为本发明一个具体实施方式提供的SCR脱硝催化剂原位再生系统的工艺流程图。
其中，1-除尘装置；2-脱硫装置；3-三通阀门；4-烟气换热装置；5-烟气燃烧装置；6-SCR反应装置；7-排空风机；8-烟囱；9-温度控制装置；10-进气阀；11-输送风机。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
在一个具体实施方式中，本发明提供了一种如图1所述的SCR脱硝催化剂原位再生系统，所述的SCR脱硝催化剂原位再生系统包括脱硝反应单元；所述脱硝反应单元的入口分别独立地连接有脱硝管路和再生管路。
所述脱硝管路上按照烟气流向依次设置有除尘装置1和脱硫装置2，所述再生管路上按照通入气体流向依次设置有进气阀10和输送风机11。
所述脱硝反应单元按照烟气流向包括依次首尾串联连接的烟气换热装置4与所述的烟气燃烧装置5和SCR反应装置6；所述烟气换热装置4的壳体上设置有冷端入口、冷端出口、热端入口和热端出口；所述烟气换热装置4的冷端入口通过三通阀门3分别独立连接至所述脱硝管路的出口端和再生管路的出口端；所述热端入口连接所述SCR反应装置6的烟气出口；所述热端出口连接所述烟气燃烧装置5的烟气入口。
所述烟气燃烧装置5和SCR反应装置6的连接管路上设置有温度控制装置9，所述的温度控制装置9电连接所述的进气阀10，用于控制所述进气阀10的开度；所述的温度控制装置9电连接所述的烟气燃烧装置5，用于控制所述烟气燃烧装置5的电功率。
所述的SCR脱硝催化剂原位再生系统还包括与所述烟气换热装置4的冷端出口依次连接的排空风机7和烟囱8。
在另一个具体实施方式中，本发明还提供了一种SCR脱硝催化剂原位再生方法，采用图1所示的SCR脱硝催化剂原位再生系统对污染物烟气进行脱硝处理和/或对失活的SCR脱硝催化剂进行在线原位再生。
所述的SCR脱硝催化剂原位再生方法包括脱硝阶段和催化剂再生阶段。
所述的脱硝阶段包括：
(Ⅰ)污染物烟气经脱硝管路通入脱硝反应单元中，污染物烟气加热后与SCR脱硝催化剂发生反应对污染物烟气中的氮氧化物进行脱除；
(Ⅱ)脱硝后烟气进入烟气换热装置4与污染物烟气进行热量交换；
(Ⅲ)步骤(Ⅱ)中经过了热量交换的脱硝烟气经由排空风机7和烟囱8排出。
在此阶段中，通过温度控制装置9将污染物烟气的加热温度控制在250～300℃范围内，具体的控制方式为：通过温度控制装置9对脱硝阶段的污染物烟气温度进行实时监控并根据预设温度及时调整烟气燃烧装置5的电功率。
所述的催化剂再生阶段包括：
(Ⅰ)向再生管路内通入气体，气体经加热后对失活的SCR脱硝催化剂进行原位热再生；所述的原位热再生过程具体包括：气体加热后进入SCR反应装置6，失活的SCR脱硝催化剂经过热气体的吹扫，其表面的硫酸氢铵发生热分解，SCR脱硝催化剂的孔道结构和表面活性位点得到恢复；
(Ⅱ)原位热再生处理后的废气体进入烟气换热装置4中与新通入的气体进行热量交换；
(Ⅲ)步骤(Ⅱ)中经过了热量交换的废气体经由排空风机7和烟囱8排出。
在此阶段中，通过温度控制装置9将气体的加热温度控制在350°～450°，具体的控制方式为：通过温度控制装置9对催化剂再生阶段的气体温度进行实时监控并根据预设温度及时调整烟气燃烧装置5的电功率和/或进气阀10开度；当所述气体温度超过450°时，温度控制装置9控制进气阀10开度增大，向再生管路中补入冷气体；当所述气体温度低于350°时，温度控制装置9控制烟气燃烧器的电功率增大。
本发明提供的SCR脱硝催化剂原位再生系统所处的工作阶段需要根据SCR脱硝催化剂的脱硝效率进行切换，具体地，当SCR脱硝催化剂的脱硝效率下降至60％-70％时，通过切换三通阀门3将SCR脱硝催化剂原位再生系统的工作状态切换至催化剂再生阶段；当SCR脱硝催化剂的脱硝效率上升至70％以上时，通过切换三通阀门3将SCR脱硝催化剂原位再生系统的工作状态切换再由催化剂再生阶段切换至脱硝阶段。
实施例2
本实施例提供了一种SCR脱硝催化剂原位再生方法，采用具体实施方式提供的SCR脱硝催化剂原位再生系统对烧结烟气进行脱硝处理和/或对失活的SCR脱硝催化剂进行在线原位再生。
首先，对烧结烟气进行脱硝处理，所述脱硝处理的具体包括如下步骤：
(1)将三通阀门3切换至脱硝管路，烧结烟气首先经过除尘装置1和脱硫装置2对烧结烟气中的颗粒物和硫氧化物进行脱除；
(2)经过除尘和脱硫的烧结烟气依次经过烟气换热装置4和烟气燃烧装置5将烧结烟气加热至260℃；温度控制装置9对烧结烟气的温度进行实时监控，通过调控烟气燃烧装置5的电功率将烧结烟气的温度控制在260℃；
(3)加热后的烧结烟气通入SCR反应装置6中，并向SCR反应装置6内喷入还原剂，在催化剂的作用下对烟气中的氮氧化物进行脱除；
(4)带有余热的脱硝后烧结烟气进入烟气换热装置4与进入烟气换热装置4的待处理烧结烟气进行热量交换，经过热量交换的脱硝后烧结烟气通过排空风机7从烟囱8排至大气中。
当SCR脱硝催化剂的脱硝效率下降至60-70％时，无法满足氮氧化物的达标排放浓度，需要进行SCR脱硝催化剂的再生。此时要停止正常的脱硝操作，对SCR脱硝催化剂进行原位再生，具体的催化剂再生过程包括如下步骤：
(1)将三通阀门3切换至再生管路，打开再生管路上的进气阀10和输送风机11，再生旁路中通入干净的空气，空气通过三通阀门3依次经过烟气换热装置4和烟气燃烧装置5，将空气加热至400℃。通过温度控制装置9维持空气温度，当空气温度超过400℃时，通过温度控制装置9调节进气阀10的开度大小，向再生管路中补入冷空气，保证补入的冷风量可以将空气维持在400℃；
(2)热空气进入SCR反应装置6中，400℃空气持续吹扫催化剂层600min，空气流速控制在5m/s；SCR脱硝催化剂表面的硫酸氢铵发生热分解，催化剂的孔道结构和表面活性位点均得到一定程度恢复；
(3)经过催化剂再生处理后的空气进入烟气换热装置4与同样进入烟气换热装置4中的新鲜空气进行热量交换，最后，经过热交换后的空气通过风机从烟囱8排至大气中。
未使用的SCR脱硝催化剂的脱硝效率为100％，经过2～3年的脱硝处理后，烧结烟气中NOx的总去除率下降至65％；原位再生处理后的NOx总去除率恢复至80％。
实施例3
本实施例提供了一种SCR脱硝催化剂原位再生方法，采用具体实施方式提供的SCR脱硝催化剂原位再生系统对烧结烟气进行脱硝处理和/或对失活的SCR脱硝催化剂进行在线原位再生。
首先，对烧结烟气进行脱硝处理，所述脱硝处理的具体包括如下步骤：
(1)将三通阀门3切换至脱硝管路，烧结烟气首先经过除尘装置1和脱硫装置2对烧结烟气中的颗粒物和硫氧化物进行脱除；
(2)经过除尘和脱硫的烧结烟气依次经过烟气换热装置4和烟气燃烧装置5将烧结烟气加热至300℃；温度控制装置9对烧结烟气的温度进行实时监控，通过调控烟气燃烧装置5的电功率将烧结烟气的温度控制在300°；
(3)加热后的烧结烟气通入SCR反应装置6中，并向SCR反应装置6内喷入还原剂，在催化剂的作用下对烟气中的氮氧化物进行脱除；
(4)带有余热的脱硝后烧结烟气进入烟气换热装置4与进入烟气换热装置4的待处理烧结烟气进行热量交换，经过热量交换的脱硝后烧结烟气通过排空风机7从烟囱8排至大气中。
当SCR脱硝催化剂的脱硝效率下降至60-70％时，无法满足氮氧化物的达标排放浓度，需要进行SCR脱硝催化剂的再生。此时要停止正常的脱硝操作，对SCR脱硝催化剂进行原位再生，具体的催化剂再生过程包括如下步骤：
(1)将三通阀门3切换至再生管路，打开再生管路上的进气阀10和输送风机11，再生旁路中通入干净的空气，空气通过三通阀门3依次经过烟气换热装置4和烟气燃烧装置5，将空气加热至450℃。通过温度控制装置9维持空气温度，当空气温度超过450℃时，通过温度控制装置9调节进气阀10的开度大小，向再生管路中补入冷空气，保证补入的冷风量可以将空气维持在450℃；
(2)热空气进入SCR反应装置6中，450℃空气持续吹扫催化剂层480min，空气流速控制在5m/s；SCR脱硝催化剂表面的硫酸氢铵发生热分解，催化剂的孔道结构和表面活性位点均得到一定程度恢复；
(3)经过催化剂再生处理后的空气进入烟气换热装置4与同样进入烟气换热装置4中的新鲜空气进行热量交换，最后，经过热交换后的空气通过风机从烟囱8排至大气中。
未使用的SCR脱硝催化剂的脱硝效率为100％，经过2～3年的脱硝处理后，烧结烟气中NOx的总去除率下降至70％；原位再生处理后的NOx总去除率恢复至86％。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种SCR脱硝催化剂原位再生系统，其特征在于，所述的SCR脱硝催化剂原位再生系统包括脱硝反应单元；
所述脱硝反应单元的入口分别独立地连接有脱硝管路和再生管路。
2.根据权利要求1所述的SCR脱硝催化剂原位再生系统，其特征在于，所述脱硝管路上按照烟气流向依次设置有除尘装置和脱硫装置；
优选地，所述再生管路上按照通入气体流向依次设置有进气阀和输送风机。
3.根据权利要求1或2所述的SCR脱硝催化剂原位再生系统，其特征在于，所述脱硝反应单元按照烟气流向包括依次连接的烟气燃烧装置和SCR反应装置；
优选地，所述脱硝单元还包括烟气换热装置，所述的烟气换热装置与所述的烟气燃烧装置和SCR反应装置依次首尾串联；
优选地，所述烟气换热装置的壳体上设置有冷端入口、冷端出口、热端入口和热端出口；所述冷端入口分别独立地连接所述脱硝管路的出口端和再生管路的出口端；所述热端入口连接所述SCR反应装置的烟气出口；所述热端出口连接所述烟气燃烧装置的烟气入口；
优选地，所述烟气换热装置的冷端入口通过三通阀门分别独立连接至所述脱硝管路的出口端和再生管路的出口端。
4.根据权利要求3所述的SCR脱硝催化剂原位再生系统，其特征在于，所述烟气燃烧装置和SCR反应装置的连接管路上设置有温度控制装置；
优选地，所述的温度控制装置电连接所述的进气阀，用于控制所述进气阀的开度；
优选地，所述的温度控制装置电连接所述的烟气燃烧装置，用于控制所述烟气燃烧装置的电功率。
5.根据权利要求1-4任一项所述的SCR脱硝催化剂原位再生系统，其特征在于，所述的SCR脱硝催化剂原位再生系统还包括与所述烟气换热装置的冷端出口依次连接的排空风机和烟囱。
6.一种SCR脱硝催化剂原位再生方法，其特征在于，采用权利要求1-5任一项所述的SCR脱硝催化剂原位再生系统对污染物烟气进行脱硝处理和/或对失活的SCR脱硝催化剂进行在线原位再生；
所述的SCR脱硝催化剂原位再生方法包括脱硝阶段和催化剂再生阶段；
所述的脱硝阶段包括：污染物烟气经脱硝管路通入脱硝反应单元中，污染物烟气加热后与SCR脱硝催化剂发生反应对污染物烟气中的氮氧化物进行脱除；
所述的催化剂再生阶段包括：向再生管路内通入气体，气体经加热后对失活的SCR脱硝催化剂进行原位热再生。
7.根据权利要求6所述的SCR脱硝催化剂原位再生方法，其特征在于，所述的脱硝阶段还包括：
(Ⅰ)脱硝后烟气进入烟气换热装置与污染物烟气进行热量交换；
(Ⅱ)步骤(Ⅰ)中经过了热量交换的脱硝烟气经由排空风机和烟囱排出。
8.根据权利要求6或7所述的SCR脱硝催化剂原位再生方法，其特征在于，脱硝阶段中所述污染物烟气加热温度控制在250～300℃；
优选地，通过温度控制装置对脱硝阶段的污染物烟气温度进行实时监控并根据预设温度及时调整烟气燃烧装置的电功率；
优选地，当SCR脱硝催化剂的脱硝效率下降至60～70％时，将SCR脱硝催化剂原位再生系统的工作状态切换至催化剂再生阶段；
优选地，通过切换三通阀门控制所述SCR脱硝催化剂原位再生系统处于脱硝阶段或催化剂再生阶段。
9.根据权利要求6-8任一项所述的SCR脱硝催化剂原位再生方法，其特征在于，所述的催化剂再生阶段还包括：
(Ⅰ)原位热再生处理后的废气体进入烟气换热装置中与新通入的气体进行热量交换；
(Ⅱ)步骤(Ⅰ)中经过了热量交换的废气体经由排空风机和烟囱排出。
10.根据权利要求7或8所述的SCR脱硝催化剂原位再生方法，其特征在于，催化剂再生阶段中所述的原位热再生过程包括：气体加热后进入SCR反应装置，失活的SCR脱硝催化剂经过热气体的吹扫，其表面的硫酸氢铵发生热分解，SCR脱硝催化剂的孔道结构和表面活性位点得到恢复；
优选地，催化剂再生阶段中所述气体加热温度控制在350°～450°；
优选地，所述温度控制装置对催化剂再生阶段的气体温度进行实时监控并根据预设温度及时调整烟气燃烧装置的电功率和/或进气阀开度；当所述气体温度超过450°时，温度控制装置控制进气阀开度增大，向再生管路中补入冷气体；当所述气体温度低于350°时，温度控制装置控制烟气燃烧器的电功率增大。
CN201910471661.5A 2019-05-31 2019-05-31 一种scr脱硝催化剂原位再生系统及再生方法 Active CN111467961B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910471661.5A CN111467961B (zh) 2019-05-31 2019-05-31 一种scr脱硝催化剂原位再生系统及再生方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910471661.5A CN111467961B (zh) 2019-05-31 2019-05-31 一种scr脱硝催化剂原位再生系统及再生方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111467961A true CN111467961A (zh) 2020-07-31
CN111467961B CN111467961B (zh) 2021-08-17

Family

ID=71744941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910471661.5A Active CN111467961B (zh) 2019-05-31 2019-05-31 一种scr脱硝催化剂原位再生系统及再生方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111467961B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114367196A (zh) * 2021-12-01 2022-04-19 苏州西热节能环保技术有限公司 一种在线半干法再生scr脱硝催化剂方法
CN117225180A (zh) * 2023-09-28 2023-12-15 北京天地融创科技股份有限公司 用于农林生物质燃烧装置的烟气处理系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6620393B2 (en) * 1999-10-12 2003-09-16 Hera, Llc Method and apparatus for reducing “ammonia slip” in SCR and/or SNCR NOx removal applications
US20160305303A1 (en) * 2013-03-29 2016-10-20 Hitachi Zosen Corporation On-site regeneration method of denitration catalyst in exhaust gas purification system
CN107890884A (zh) * 2017-12-31 2018-04-10 上海康恒环境股份有限公司 一种应用于生活垃圾焚烧的scr催化剂原位再生装置
CN207591613U (zh) * 2017-04-17 2018-07-10 伟明环保设备有限公司 一种低温scr催化剂再生的scr系统
CN108786455A (zh) * 2018-08-20 2018-11-13 山东国舜建设集团有限公司 一种烧结烟气scr脱硝装置热利用系统及脱硝方法
CN109381990A (zh) * 2018-10-17 2019-02-26 北京国电龙源环保工程有限公司 一种钢铁烧结烟气脱硝系统及利用该系统进行的脱硝方法
CN109482052A (zh) * 2018-12-06 2019-03-19 中国科学院过程工程研究所 一种净化烧结烟气中CO和NOx的装置及方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6620393B2 (en) * 1999-10-12 2003-09-16 Hera, Llc Method and apparatus for reducing “ammonia slip” in SCR and/or SNCR NOx removal applications
US20160305303A1 (en) * 2013-03-29 2016-10-20 Hitachi Zosen Corporation On-site regeneration method of denitration catalyst in exhaust gas purification system
CN207591613U (zh) * 2017-04-17 2018-07-10 伟明环保设备有限公司 一种低温scr催化剂再生的scr系统
CN107890884A (zh) * 2017-12-31 2018-04-10 上海康恒环境股份有限公司 一种应用于生活垃圾焚烧的scr催化剂原位再生装置
CN108786455A (zh) * 2018-08-20 2018-11-13 山东国舜建设集团有限公司 一种烧结烟气scr脱硝装置热利用系统及脱硝方法
CN109381990A (zh) * 2018-10-17 2019-02-26 北京国电龙源环保工程有限公司 一种钢铁烧结烟气脱硝系统及利用该系统进行的脱硝方法
CN109482052A (zh) * 2018-12-06 2019-03-19 中国科学院过程工程研究所 一种净化烧结烟气中CO和NOx的装置及方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114367196A (zh) * 2021-12-01 2022-04-19 苏州西热节能环保技术有限公司 一种在线半干法再生scr脱硝催化剂方法
CN117225180A (zh) * 2023-09-28 2023-12-15 北京天地融创科技股份有限公司 用于农林生物质燃烧装置的烟气处理系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN111467961B (zh) 2021-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN206868016U (zh) 一种中低温脱硝催化剂在线再生系统
CN111467961B (zh) 一种scr脱硝催化剂原位再生系统及再生方法
CN213132673U (zh) 一种链篦机-回转窑球团烟气分级脱硝装置
CN102909104B (zh) 一种scr脱硝催化剂的热处理再生方法及装置
CN108392956A (zh) 一种用于焦炉烟气的脱硫脱硝系统及方法
CN203494378U (zh) 水泥回转窑NOx控制的SCR脱硝装置
CN112169589A (zh) 超低温烟气scr脱硝系统及工艺
CN114870910B (zh) 一种与水泥生产工艺耦合进行scr脱硝催化剂原位再生的方法
CN112403218B (zh) 一种烟气脱碳脱硝处理系统及方法
CN112403219B (zh) 一种烟气脱硝脱碳处理系统及方法
CN112403181B (zh) 一种烟气脱硫脱硝处理系统及方法
CN217015752U (zh) 煅烧烟气脱硫、脱硝、除尘一体化处理系统
CN214809741U (zh) 多仓除尘器多仓scr及催化剂激活一体化装置
CN215654569U (zh) 一种烧结球团烟气的活性炭脱硫及scr脱硝耦合系统
KR101110665B1 (ko) 촉매재생장치 및 촉매재생방법
KR102442180B1 (ko) 시멘트 소성로 또는 제철소 소결로 공정에서 탈질 및 디더스팅(De-Dusting) 기능을 동시 처리하는 촉매 일체형 집진기
CN214635280U (zh) 一种高硫焦炉烟道气干法超净一体化治理装置
CN112403182B (zh) 一种解析塔及烟气加热系统
CN210595918U (zh) 一种炼焦余热综合回收系统
CN101954237B (zh) 浮法玻璃余热锅炉的烟气脱硫设备及方法
CN105396458A (zh) 一种窑炉烟气余热低温催化脱硝装置
CN201815230U (zh) 浮法玻璃余热锅炉的烟气脱硫设备
CN103900392A (zh) 电炉烟气余热利用与高效过滤联合净化的方法和系统
CN205340526U (zh) 一种玻璃窑应用非催化选择性还原法（sncr）处理烟气的装置
CN203764141U (zh) 一种焦炉烟道废气余热利用与净化系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant