[实用新型]一种SCR脱硝催化剂的热处理再生装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及SCR脱硝催化剂的处理设备，具体是一种SCR脱硝催化剂的热处理再生装置。

背景技术

氮氧化物是主要的大气污染物之一，会带来酸雨、光化学烟雾等环境问题，而燃煤电厂的烟气排放是人为氮氧化物的主要来源。近几年来，我国燃煤电厂氮氧化物的排放量不断上升，环境保护形势日趋严峻，我国将加大力度严格控制氮氧化物的排放。依据最新颁布的《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）的要求，自2012年1月1日起新建火力发电锅炉的氮氧化物排放将执行100mg/m³的排放限值。随着环境压力的不断增加和环保标准的日益严格，燃煤电厂烟气脱硝已成为继烟气脱硫之后又一个环保工作重点。

选择性催化还原法（Selective Catalytic Redcution，SCR）是目前燃煤电厂的应用最广、最为成熟的烟气脱硝工艺，具有效率高、选择性好、运行稳定等优点。目前的新建燃煤电厂已配套建设SCR脱硝系统，部分现有燃煤电厂也根据环保的要求逐步开始SCR脱硝系统改造。据数据统计，2011年SCR脱硝工程合同容量达到57950MW，而目前已累计投运的SCR脱硝工程超过90000MW。

SCR脱硝催化剂是SCR脱硝系统的核心所在，由于催化剂原料价格高、生产尚未完全国产化等原因，导致催化剂的价格昂贵，初期投入中催化剂成本约占脱硝工程总成本的20%～40%。随着燃煤电厂SCR脱硝工程的大规模建设，SCR催化剂的使用量大大增加，而目前SCR催化剂的使用寿命仅为2-3年，失活催化剂的再生处理可以节省催化剂更换的成本，同时避免失活催化剂带来的二次污染，具有良好的经济效益与环境效益。

公开号为CN102266723A的发明专利提出了一种选择性催化还原脱硝催化剂的再生方法与装置，对实际工业应用过的中毒SCR脱硝催化剂依次经过超声波预处理、去离子水水洗、扩孔剂浸泡、高温高压蒸发、活性物质活化以及煅烧工艺，以使催化剂能够再生利用。

公开号为CN102101060A的中国发明专利提出了一种用于烟气脱硝催化剂活性复苏的工艺和装置，该再生过程的装置包括有吹灰装置、超声清洗池、化学活化池、漂洗池、干燥装置等。以上两种方法可实现催化剂活性的恢复，但处理过程中活化液、再生液的使用量较大，再生成本较高，同时对催化剂进行湿法清洗，对催化剂的机械强度会有一定程度的影响。

公开号为CN102133547A的中国发明专利则提供了一种钒钛基烟气脱硝催化剂的臭氧处理再生方法及装置，该方法用臭氧-空气混合气体对催化剂进行氧化处理，即完成烟气脱硝催化剂的再生过程。

目前研究表明，造成SCR催化剂失活的原因主要有：机械磨损，飞灰、硫酸盐等引起的催化剂堵塞，催化剂碱金属、砷中毒等。SCR催化剂的失活原因与燃煤电厂的烟气成分及运行方式密切相关，根据燃煤电厂的实际运行情况，催化剂堵塞是目前造成SCR催化剂失活的主要原因。目前，SCR系统大部分采用高尘烟气段布置方式，即SCR反应器设置于空气预热器与省煤器之间，此段烟气中含尘量高，长时间运行后大量飞灰小颗粒会积累在催化剂表面，阻碍NH₃等到达催化剂活性位，引起催化剂失活；另外，烟气中的SO₂、SO₃等会和NH₃发生反应生成硫酸铵化合物，如硫酸铵、硫酸氢铵等，此类物质会吸附在催化剂表面，将其活性位覆盖，影响正常反应的进行。主要的化学反应方程式有：

SO₂+1/2O₂→SO₃

SO₃+2NH₃+H₂O→(NH₄)₂SO₄

SO₃+NH₃+H₂O→NH₄HSO₄

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种SCR脱硝催化剂的热处理再生装置，该装置结构简单、易于操作，可应用于SCR脱硝催化剂的再生处理，尤其适用于催化剂堵塞而失活的类型，采用该装置可减少催化剂更换的费用，延长催化剂的使用寿命。