CN203768153U

CN203768153U - 一种scr 催化剂再生废液处理系统

Info

Publication number: CN203768153U
Application number: CN201420166363.8U
Authority: CN
Inventors: 胡将军; 陈思维
Original assignee: WUHAN MEISITE ENGINEERING TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: WUHAN MEISITE ENGINEERING TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2014-04-08
Filing date: 2014-04-08
Publication date: 2014-08-13
Anticipated expiration: 2024-04-08

Abstract

一种SCR催化剂再生废液处理系统，包括依次连接的气浮系统、调节系统和固定床反应器，所述气浮系统包括溶气罐和气浮池，所述溶气罐的进口管路上连接有空气压缩机，溶气罐的出口通过减压阀与气浮池进口连接；所述调节系统包括调节池和设置于调节池上方的加药间，所述气浮池出口通过调节阀和水泵与调节池进口连接；所述调节池出口通过水泵与固定床反应器进口连接。本实用新型能有效处理因飞灰积聚、碱金属中毒、活性组分减损等原因造成催化剂失活的再生废液，处理后的废液能达到排放标准，环保、结构紧凑、运行稳定、操作方便。

Description

一种SCR 催化剂再生废液处理系统

技术领域

本实用新型涉及废液处理技术领域，尤其涉及一种SCR 催化剂再生废液处理系统。

背景技术

在国内外燃煤电厂的烟气脱硝技术中，选择性催化还原（SCR）技术具有脱硝效率高，技术成熟，运行稳定等优点，能有效缓解大气氮氧化物造成的污染，其原理是向烟气中喷入NH₃ 等还原剂，还原剂在催化剂的作用下与烟气中的NO_X 发生反应生成氮气和水。SCR技术的核心是SCR催化剂，催化剂的性能关系到整个脱硝过程的脱硝效率。在长期的运行过程中，SCR催化剂会出现活性下降甚至失活的问题，原因包括烟气中的粉尘造成催化剂表面孔道的堵塞、烟气中的中毒元素，如砷元素、碱金属、碱土金属及金属氧化物的富集等，这使得催化剂成为昂贵的消耗品，对SCR催化剂进行再生，是目前较为经济的处理方式，相比更换催化剂而言，能节约大量资金，但SCR催化剂再生过程所产生的废液含有大量粉尘、钒、钨等有毒元素，使得废液的处理是目前的技术难点。

SCR催化剂按原材料分为铂系列、钛系列、钒系列及混合型系列，目前常规使用的SCR催化剂是以TiO₂载体，以V₂O₅/WO₃及MoO₃等金属氧化物为活性组分。造成催化剂失活的主要原因有活性组分减损、催化剂烧结、催化剂中毒及堵塞等，催化剂再生方法主要有水洗再生、酸洗再生、热再生及热还原再生、SO₂酸化热再生等。在再生过程中会产生废液，根据不同原因造成的催化剂失活，废液中会存在飞灰等细小颗粒物杂质，少量的偏钒酸铵、偏钨酸铵等活性组分，碱金属如K、Na等，此外，砷也是引起催化剂中毒的主要成分，应该注意特殊处理。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种SCR催化剂再生废液的处理系统，该系统能有效处理因飞灰积聚、碱金属中毒、活性组分减损等原因造成催化剂失活的再生废液，处理后的废液能达到排放标准，环保、结构紧凑、运行稳定、操作方便。

为实现上述目的，本实用新型所设计的一种SCR 催化剂再生废液处理系统，包括依次连接的气浮系统、调节系统和固定床反应器，所述气浮系统包括溶气罐和气浮池，所述溶气罐的进口管路上连接有空气压缩机，溶气罐的出口通过减压阀与气浮池进口连接；所述调节系统包括调节池和设置于调节池上方的加药间，所述气浮池出口通过调节阀和水泵与调节池进口连接；所述调节池出口通过水泵与固定床反应器进口连接。

上述技术方案中，所述溶气罐的进口与进水泵连接，溶气罐与进水泵之间的管路上设置有调节阀。所述溶气罐为圆柱型，高度为3.5m至4.0m，直径为1.2m至1.5m，所述溶气罐顶端设置有泄压阀。

上述技术方案中，所述气浮池为长方体型，长度为6.0m至7.0m，宽度为3.0m至3.5m，高度为3m至3.5m。所述气浮池上方设置有刮渣机，所述刮渣机旁侧设置有集渣槽。

上述技术方案中，所述固定床反应器为轴向固定床反应器，所述固定床反应器为圆柱型，高度为3.0m至4.0m。所述固定床反应器内部由上至下依次设置有配水装置、填料层、支撑塔板、排水装置。所述配水装置均匀分布于固定床反应器顶部。所述填料层高度为1.0m至1.5m。所述支撑塔板上设置有若干孔洞，所述孔洞直径为1cm。

本实用新型的有益效果是：

1．本系统采用气浮法结合吸附法处理废液，能有效处理因飞灰积聚、表面孔道的堵塞、碱金属中毒、活性组分减损等原因造成催化剂失活的对催化剂进行再生而产生的废液，能降低废液中的飞灰、碱金属、钒、钨、砷等物质，能达到排放标准，具有良好的环境效益；

2．本系统结构紧凑，各部分各施其能，气浮系统用于去除废液中的飞灰等细小颗粒物；调节系统用于调节废液的酸碱度；固定床反应器用于去除废液中的碱金属、钒、钨等活性组分及砷，同时填料层所采用的的填料为活性铝土矿或赤铁矿，原料易得，运行费用低，返混小，对废液中的污染物吸附效果好；

3．本系统去除污染物速度快，能够去除的污染物种类广泛，运行稳定，操作方便。

附图说明

图1为本实用新型的系统示意图。

图中：1—进水泵，2—空气压缩机，3—溶气罐，4—减压阀，5—泄压阀，6—气浮池，7—刮渣机，8—集渣槽，9—调节池，10—加药间，11—固定床反应器，12—配水装置，13—填料层，14—支撑塔板，15—孔洞，16—排水装置，17、18—调节阀，19、20—水泵。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细描述：

如图1所示，本实用新型实施的一种SCR 催化剂再生废液处理系统，包括依次连接的气浮系统、调节系统和固定床反应器11，所述气浮系统包括溶气罐3和气浮池6，所述溶气罐3的进口管路上连接有空气压缩机2，溶气罐3的出口通过减压阀4与气浮池6进口连接；所述调节系统包括调节池9和设置于调节池9上方的加药间10，所述气浮池6出口通过调节阀18和水泵19与调节池9进口连接；所述调节池9出口通过水泵20与固定床反应器11进口连接。其中，气浮系统用于去除废液中的飞灰等细小颗粒物；调节系统用于调节废液的酸碱度；固定床反应器11用于去除废液中的碱金属、钒、钨等活性组分及砷。

所述溶气罐3的进口与进水泵1连接，溶气罐3与进水泵1之间的管路上设置有调节阀17。所述溶气罐3为圆柱型，高度为3.5m至4.0m，直径为1.2m至1.5m，所述溶气罐3顶端设置有泄压阀5。其中，调节阀17用于控制废液的流量，泄压阀5用于调节溶气罐3内的压力。

所述气浮池6为长方体型，长度为6.0m至7.0m，宽度为3.0m至3.5m，高度为3m至3.5m。所述气浮池6上方设置有刮渣机7，所述刮渣机7旁侧设置有集渣槽8。其中，刮渣机7用于清理废液表面的浮渣，集渣槽8用于收集浮渣。

所述固定床反应器11为轴向固定床反应器，所述固定床反应器11为圆柱型，高度为3.0m至4.0m。所述固定床反应器11内部由上至下依次设置有配水装置12、填料层13、支撑塔板14、排水装置16。所述配水装置12均匀分布于固定床反应器11顶部。所述填料层13高度为1.0m至1.5m。所述支撑塔板14上设置有若干孔洞15，所述孔洞15直径为1cm。其中，配水装置12能使废液在固定床反应器11顶部均匀分布，可以由上而下使废液与填料层13充分接触；填料层13的填料为活性铝土矿或赤铁矿，可有效与废液中碱金属、钒、钨、砷等物质反应，已达到去除上述物质的作用；支撑塔板14用于支撑填料层13，支撑塔板14上设置的孔洞15能使处理后的水顺利流出；排水装置16将处理后的水排出固定床反应器11。

本实用新型的工作原理为：

打开进水泵1和空气压缩机2，待处理的废液经进水泵1加压进入溶气罐3，空气压缩机2将空气压入溶气罐3，空气在高压下迅速溶于废液中形成高压溶气水，高压溶气水在压力作用下流出溶气罐3，通过减压阀4时，溶气水的压力迅速降低，使得溶气水中形成大量的微气泡并进入气浮池6，在气浮池6中，微气泡粘附废液中的杂质颗粒及絮体表面，细小颗粒物随气泡上升到废液表面，即上升到气浮池6的顶面，此时刮渣机7对废液表面进清渣处理，浮渣进入浮渣槽8，待浮渣收集满时，对浮渣槽8进行统一清运处理，此时完成了废液去除飞灰的步骤。此后，气浮池6的出水在水泵19的压力作用下进入调节池9，设置于调节池9上方的加药间10将调节酸碱度的溶液，如NaOH溶液，加入到调节池9中，将调节池9中液体的pH值调节为7左右，此时完成废液酸碱度调节步骤。此后，经调节池9处理后的出水在水泵20的压力作用下进入固定床反应器11，通过固定床反应器11顶部的配水装置12的均匀布水后，废液由上而下充分与填料层13中的填料接触，填料为活性铝土矿或赤铁矿，填料可有效的与废液中的碱金属、钒、钨、砷等物质反应，已达到去除上述物质的作用，经填料层13处理后的水通过支撑塔板14上设置的孔洞15流出，在经排水装置16均匀排出固定床反应器11。

为了更好地解释本实用新型，以下结合具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但它们不对本实用新型构成限定。

实施例一：

一种待处理的SCR催化剂再生过程中产生的废液，其中飞灰浓度为30g/m³，砷含量为5mg/L，偏钒酸钠含量为0.5mg/L，偏钨酸钠含量为0.1mg/L，废液的pH为5.0。

主要工艺操作条件设定如下：

1）溶气罐3内的压力控制为0.3MPa；

2）刮渣机7每2h运行一次，对气浮池6表面进行清渣，浮渣进入浮渣槽8；

3）加药间10向调节池9中加入浓度为0.05mol/L的NaOH溶液至调节池9中的液体pH为7左右；

4）固定床反应器11的高度为3.5m，填料层13的填料为活性铝土矿，填料层13的高度为1.0m，接触时间为20min。

根据以上设定条件，结合附图和上述具体实施方式，处理后出水飞灰浓度为10mg/m³，砷含量为0.3mg/L，偏钒酸钠含量为0.05mg/L，偏钨酸钠含量为0.03mg/L，排出的液体pH为7.2，可达到排放标准。

实施例二：

一种待处理的SCR催化剂再生过程中产生的废液，其中飞灰浓度为30g/m³，砷含量为5mg/L，偏钒酸钠含量为0.005mol/L，偏钨酸钠含量为0.01mol/L，废液的pH为5.0。

主要工艺操作条件设定如下：

1）溶气罐3内的压力控制为0.5MPa；

4）固定床反应器11的高度为3.5m，填料层13的填料为活性铝土矿，填料层13的高度为1.2m，接触时间为25min。

根据以上设定条件，结合附图和上述具体实施方式，处理后出水飞灰浓度为8mg/m³，砷含量为0.2mg/L，偏钒酸钠含量为0.04mg/L，偏钨酸钠含量为0.02mg/L，排出的液体pH为7.4，可达到排放标准。

实施例三：

主要工艺操作条件设定如下：

1）溶气罐3内的压力控制为0.5MPa；

4）固定床反应器11的高度为3.5m，填料层13的填料为活性铝土矿，填料层13的高度为1.5m，接触时间为30min。

根据以上设定条件，结合附图和上述具体实施方式，处理后出水飞灰浓度为5mg/m³，砷含量为0.05mg/L，偏钒酸钠含量为0.03mg/L，偏钨酸钠含量为0.02mg/L，排出的液体pH为7.3，可达到排放标准。

实施例四：

主要工艺操作条件设定如下：

1）溶气罐3内的压力控制为0.6MPa；

4）固定床反应器11的高度为3.5m，填料层13的填料为活性铝土矿，填料层13的高度为1.5m，接触时间为15min。

根据以上设定条件，结合附图和上述具体实施方式，处理后出水飞灰浓度为7mg/m³，砷含量为0.01mg/L，偏钒酸钠含量为0.03mg/L，偏钨酸钠含量为0.01mg/L，排出的液体pH为7.5，可达到排放标准。

总体说来，经过本实用新型所设计的一种SCR 催化剂再生废液处理系统，能明显降低废液中的飞灰、砷、偏钒酸钠、偏钨酸钠的浓度，达到排放标准。

本实用新型所公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例进行替换或变形，不能以此来限定本实用新型的权利范围，因此依本实用新型范围所作的等效变化，仍属本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种SCR 催化剂再生废液处理系统，其特征在于：包括依次连接的气浮系统、调节系统和固定床反应器（11），所述气浮系统包括溶气罐（3）和气浮池（6），所述溶气罐（3）的进口管路上连接有空气压缩机（2），溶气罐（3）的出口通过减压阀（4）与气浮池（6）进口连接；所述调节系统包括调节池（9）和设置于调节池（9）上方的加药间（10），所述气浮池（6）出口通过调节阀（18）和水泵（19）与调节池（9）进口连接；所述调节池（9）出口通过水泵（20）与固定床反应器（11）进口连接。

2.如权利要求1所述的一种SCR 催化剂再生废液处理系统，所述溶气罐（3）的进口与进水泵（1）连接，溶气罐（3）与进水泵（1）之间的管路上设置有调节阀（17）。

3.如权利要求1或2所述的一种SCR 催化剂再生废液处理系统，所述溶气罐（3）为圆柱型，高度为3.5m至4.0m，直径为1.2m至1.5m，所述溶气罐（3）顶端设置有泄压阀（5）。

4.如权利要求1所述的一种SCR 催化剂再生废液处理系统，所述气浮池（6）为长方体型，长度为6.0m至7.0m，宽度为3.0m至3.5m，高度为3m至3.5m。

5.如权利要求1或4所述的一种SCR 催化剂再生废液处理系统，所述气浮池（6）上方设置有刮渣机（7），所述刮渣机（7）旁侧设置有集渣槽（8）。

6.如权利要求1所述的一种SCR 催化剂再生废液处理系统，所述固定床反应器（11）为轴向固定床反应器，所述固定床反应器（11）为圆柱型，高度为3.0m至4.0m。

7.如权利要求6所述的一种SCR 催化剂再生废液处理系统，所述固定床反应器（11）内部由上至下依次设置有配水装置（12）、填料层（13）、支撑塔板（14）、排水装置（16）。

8.如权利要求7所述的一种SCR 催化剂再生废液处理系统，所述配水装置（12）均匀分布于固定床反应器（11）顶部。

9.如权利要求7所述的一种SCR 催化剂再生废液处理系统，所述填料层（13）高度为1.0m至1.5m。

10.如权利要求7所述的一种SCR 催化剂再生废液处理系统，所述支撑塔板（14）上设置有若干孔洞（15），所述孔洞（15）直径为1cm。