CN204710355U

CN204710355U - 一种废烟气脱硝催化剂再生设备

Info

Publication number: CN204710355U
Application number: CN201520404522.8U
Authority: CN
Inventors: 严亮; 李志成; 刘磊; 朱旭宾
Original assignee: Henan Bo Yuan Environmental Protection Technology Co Ltd; Hebei Boyuan Xinweilai Environment Protection Technology Co Ltd
Current assignee: Henan Bo Yuan Environmental Protection Technology Co Ltd; Hebei Boyuan Xinweilai Environment Protection Technology Co Ltd
Priority date: 2015-06-12
Filing date: 2015-06-12
Publication date: 2015-10-21
Anticipated expiration: 2025-06-12

Abstract

本实用新型还公开了一种废烟气脱硝催化剂再生设备，属于大气污染控制领域，包括依次设置的履带输送装置、喷淋清洗装置、超声清洗池、去离子水清洗装置、酸洗池、沥水篮、活化池、轨道输送装置、隧道式干燥炉和隧道式煅烧炉；履带输送装置的前段上方设有移动式吸尘器，履带输送装置的后段穿过喷淋清洗装置；沥水篮下方设有酸洗液收集池；轨道输送装置末端与轨道输送装置前端之间设有吊装装置，轨道输送装置穿过隧道式干燥炉和隧道式煅烧炉。本实用新型提供的再生设备组装简单，易于操作，对废烟气脱硝催化剂的再生效果好，实现了清洗液的循环利用，避免了二次污染，减少了新水使用量，提高了水资源是利用效率，适合工业化大规模生产应用。

Description

一种废烟气脱硝催化剂再生设备

技术领域

本实用新型属于大气污染控制领域，具体涉及一种废烟气脱硝催化剂再生设备。

背景技术

氮氧化物是主要的大气污染物之一，氮氧化物会形成酸雨、光化学烟雾等，现在全国性的雾霾天气与氮氧化物有很大的关系。火电厂的的燃煤烟气排放是人为氮氧化物的主要来源。根据最新颁布的《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）对NO_X排放浓度更是制定了世界范围内最为严格的控制标准(100mg/m³)。

为控制氮氧化物的排放，SCR（Selective Catalytic Reduction）脱硝催化剂，即废烟气脱硝催化剂被广泛地安装应用在旧火电厂改造和新火电厂建设中，以减少氮氧化物的排放量。SCR脱硝催化剂具有高效、可靠的脱硝性能，但是SCR脱硝催化剂的使用寿命仅有2～3年。在使用一段时间后，SCR脱硝催化剂的活性减弱或失活，甚至破损。导致SCR脱硝催化剂失活的的原因主要包含以下几个方面：（1）SCR脱硝催化剂长期处于高温的工作环境中，灰分中含有的碱金属（如钾、钠、钙等）、砷、磷等极易导致催化剂发生烧结和碱土金属中毒而失活；（2）外烟气中的SO₂、SO₃酸性气体会和NH₃发生反应生成硫酸铵化合物（如硫酸铵、硫酸氢胺等），此类硫酸铵化合物会吸附在催化剂的表面，将催化剂表面的活性位覆盖，阻碍催化反应的进行；（3）机械磨损和外排烟气中含有的飞灰小颗粒在催化剂表面长时间累积，形成了阻碍层，阻碍NH₃到达催化的活性位置。

SCR脱硝催化剂是SCR脱硝系统的核心所在，由于催催化剂的价格昂贵，在SCR脱硝工程初期投入中，催化剂成本占脱销工程总成本的20~40%。随着燃煤电厂SCR脱硝工程的大规模建设，SCR催化剂的使用量骤增，废烟气脱硝催化剂的再生处理可以节约SCR脱硝催化剂的更换成本，同时避免废弃催化剂处置不当造成的二次污染，具有良好的经济与环境效益。

现有的SCR脱硝催化剂再生方法为现场再生，只针对催化剂孔道和表面进行清灰处理，很难做到深度清洁，现场再生的催化剂的活性回复率低，再生后使用寿命短。同时，现场再生催化剂的的过程中，清洗液容易泄露或洒出，易造成环境污染。

因此开发出一种操作方便、成本低、清洗再生效果好、适合工业化大规模生产应用的SCR脱硝催化剂再生方法并提供相应的设备具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种废烟气脱硝催化剂再生设备。

基于上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种废烟气脱硝催化剂再生设备，包括依次设置的履带输送装置、喷淋清洗装置、超声清洗池、去离子水清洗装置、酸洗池、沥水篮、活化池、轨道输送装置、隧道式干燥炉和隧道式煅烧炉；履带输送装置的前段上方设有移动式吸尘器，履带输送装置的后段穿过喷淋清洗装置，所述喷淋清洗装置包括设于履带输送装置上方的喷淋器和高压水枪、设于履带输送装置下方的清洗液收集池，清洗液收集池内设有竖直的位于喷淋器前端下方的过滤网，过滤网将清洗液收集池分为前后两个水池，前端的水池内设有循环泵，高压水枪和喷淋器分别与循环泵相连接；沥水篮下方设有酸洗液收集池；轨道输送装置末端与轨道输送装置前端之间设有吊装装置，轨道输送装置穿过隧道式干燥炉和隧道式煅烧炉。

进一步地，喷淋清洗装置、超声清洗池、酸洗池和活化池上分别连接有废液循环处理装置。

进一步地，所述超声清洗池、酸洗池和活化池底部分别设有曝气管，可以提高超声清洗和酸洗的效果。

进一步地，所述设备还包括活化液反应釜，活化液反应釜的出料口与活化池连通。

进一步地，履带输送装置、喷淋清洗装置、超声清洗池、酸洗池、沥水篮、活化池、轨道输送装置、隧道式干燥炉和隧道式煅烧炉上均设有控制系统元件，以便实现工业化控制。

与现有技术相比，本实用新型提供的废烟气脱硝催化剂再生设备组装简单，易于操作，对废烟气脱硝催化剂的再生效果好，实现了清洗液的循环利用，避免了二次污染，减少了新水使用量，提高了水资源是利用效率，适合工业化大规模生产应用。

该装置采用超声清洗池，将清洗液、超声波技术和曝气技术联合使用，实现对失活废烟气脱硝催化剂的彻底清洁，再生过程中催化剂的机械强度降低较少。

附图说明

图1是本实用新型提供的催化剂再生设备的结构示意图；

图2是图1中喷淋清洗装置的结构示意图；

图3是图1中超声清洗池的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型进行详细说明。

一种废烟气脱硝催化剂再生设备，如图1~3所示，包括依次设置的履带输送装置14、喷淋清洗装置3、超声清洗池5、去离子水清洗装置6、酸洗池7、沥水篮8、活化池9、轨道输送装置11、隧道式干燥炉12和隧道式煅烧炉13，喷淋清洗装置3与超声清洗池之5间还设有吊装调整区4，轨道输送装置14末端与轨道输送装置11前端之间设有吊装装置15，轨道输送装置11穿过隧道式干燥炉12和隧道式煅烧炉13。

履带输送装置14的前段上方设有移动式吸尘器1，履带输送装置14的后段穿过喷淋清洗装置3，喷淋清洗装置3包括设于履带输送装置14上方的喷淋器31和高压水枪32、设于履带输送装置14下方的清洗液收集池33，喷淋清洗装置3侧壁上设有观察窗34，以便观察催化剂的清洗情况，清洗液收集池33的长度大于喷淋器31和高压水枪32所占工位的长度，清洗液收集池33内设有竖直的位于喷淋器31前端下方的过滤网36，过滤网36将清洗液收集池33分为前后两个水池，前端的水池内设有循环泵35，高压水枪32和喷淋器31分别与循环泵35相连接。

超声清洗池5内壁及底部上设有振子保护框51，振子保护框51内设有振子，底部设有带曝气孔的曝气管52，超声清洗池外设有控制区53。

酸洗池7内壁上设有加热器72，底部设有带曝气孔的曝气管71，酸洗池73；沥水篮8下方设有酸洗液收集池；

活化池9内设有加热器92，底部设有带曝气孔的曝气管91，活化池外设有控制区93，活化液反应釜10的出料口与活化池9连通。

煅烧炉13中从进口开始依次为升温区、恒温区、炉冷区和快冷区。

喷淋清洗装置3、超声清洗池5、酸洗池7和活化池9上分别连接有废液循环处理装置。

履带输送装置14、喷淋清洗装置3、超声清洗池5、去离子水清洗装置6、酸洗池7、沥水篮8、活化池9、轨道输送装置11、隧道式干燥炉12和隧道式煅烧炉13上均设有控制系统元件，,以便实现工业化控制。

本实用新型的工作过程为：采用上述设备对一条失活的150mm×150mm×900mm、规格为16×16孔的蜂窝式废烟气脱硝催化剂（SCR脱硝催化剂）模块进行再生处理，包括以下步骤：

（1）将催化剂模块2放置在履带输送装置上，采用移动式工业吸尘器1对催化剂模块2负压吸附除尘，并交替进行人工通孔、穿凿清灰处理，提高清灰除尘效果；

（2）喷淋清洗、高压喷枪清洗：清灰除尘后的催化剂模块2沿履带输送装置14移动至喷淋清洗装置3中，先采用喷淋压力为0.8Mpa的清洗液通过喷淋清洗装置3的喷淋器31对催化剂模块2进行大面积清洗60min后，再采用高压喷枪32人工对点清洗催化剂模块60min，所述清洗液的重量百分比组成为：OP-10（烷基酚聚氧乙烯醚）0.1%、JFC（脂肪醇聚氧乙烯醚）0.1%、余量为水；

（3）超声清洗后去离子水冲洗：将喷淋清洗后的催化剂模块2吊装至蓄有超声清洗液的超声清洗池5中超声清洗60min，然后将催化剂模块2吊装至人工清洗区6使用去离子水冲洗60min，超声波的频率为28KHZ，超声震荡清洗时，间歇曝气处理，曝气压力为0.8Mpa，曝气可将已脱离催化剂模块表面的物质带离催化剂表面，提高清洁效果，，超声清洗液的重量百分比组成为：OP-10（烷基酚聚氧乙烯醚）0.3%、JFC （脂肪醇聚氧乙烯醚）0.3%、余量为水；

（4）酸洗：将人工清洗后的催化剂模块2吊装至蓄有50℃、浓度为3.0mol/L的硫酸水溶液的酸洗池7中酸洗10min，并同时进行曝气处理，曝气压力为0.8Mpa；将酸洗后的催化剂模块2吊装至沥水篮8内沥干无明显液体滴淋流出；

（5）活化液浸泡：将沥干后的催化剂模块2吊装至60℃的活化池9中浸泡6h，并同时进行曝气处理，曝气压力为0.8Mpa所用的活化液在70℃下均化10h后再使用，活化液为草酸氧钒、偏钨酸铵的混合溶液，以金属氧化物计，活化液的重量百分比组成为：V₂O₅3.0%、WO₃ 0.8%，余量为水；

（6）干燥、煅烧：活化液浸泡后的催化剂模块2在轨道输送装置的作用下先在70℃干燥炉12中干燥12h后，再输送至700℃煅烧炉13中煅烧1h。

性能检测

使用常规技术手段检测通过本装置再生的SCR脱硝催化剂以及新鲜SCR脱硝催化剂的性能，检测结果见表1。

表1再生后/新鲜SCR脱硝催化剂性能

从表1中可以看出，与新鲜SCR脱硝催化剂相比，再生SCR脱硝催化剂的轴向和径向抗压强度基本没有改变，再生过程中磨损较小；经过再生后，SCR脱硝催化剂的比表面积恢复至初始水平，具有较长的使用寿命。同时，在清灰到酸洗的过程中，实现了催化剂的彻底清洗，酸洗过程增加了催化剂的酸位，促进界面反应的进行；活化液浸泡过程使得活性物质分散更加均匀，增加了活性反应中心，因此催化剂活性恢复到新鲜催化剂的的水平，甚至有所提高。

Claims

1.一种废烟气脱硝催化剂再生设备，其特征在于，包括依次设置的履带输送装置、喷淋清洗装置、超声清洗池、去离子水清洗装置、酸洗池、沥水篮、活化池、轨道输送装置、隧道式干燥炉和隧道式煅烧炉；履带输送装置的前段上方设有移动式吸尘器，履带输送装置的后段穿过喷淋清洗装置，所述喷淋清洗装置包括设于履带输送装置上方的喷淋器和高压水枪、设于履带输送装置下方的清洗液收集池，清洗液收集池内设有竖直的位于喷淋器前端下方的过滤网，过滤网将清洗液收集池分为前后两个水池，前端的水池内设有循环泵，高压水枪和喷淋器分别与循环泵相连接；沥水篮下方设有酸洗液收集池；轨道输送装置末端与轨道输送装置前端之间设有吊装装置，轨道输送装置穿过隧道式干燥炉和隧道式煅烧炉。

2.根据权利要求1所述的废烟气脱硝催化剂再生设备，其特征在于，喷淋清洗装置、超声清洗池、酸洗池和活化池上分别连接有废液循环处理装置。

3.根据权利要求1或2所述的废烟气脱硝催化剂再生设备，其特征在于，所述超声清洗池、酸洗池和活化池底部分别设有曝气管。

4.根据权利要求3所述的废烟气脱硝催化剂再生设备，其特征在于，所述设备还包括活化液反应釜，活化液反应釜的出料口与活化池连通。