[发明专利]一种适用于烟气净化系统中炭基催化剂的再生方法及装置

说明书

本发明公开了一种适用于烟气净化系统中炭基催化剂的再生方法，其中，炭基催化剂通过再生塔进行再生，从再生塔的顶部进入，经加热升温后，进入过渡段，其上吸附的污染物被加热解析后，再经过冷却段冷却后，从再生塔底部排出；再生过程中采用惰性气体作为保护气；本发明再生方法在所述炭基催化剂加热升温前注入氨气，参与炭基催化剂的再生反应。本发明通过在再生塔中同时通入氨气进行炭基催化剂的再生，能利用氨气参与吸附硫酸的再生，能够有效降低炭基催化剂再生过程中的碳消耗，同时能使再生后的炭基催化剂生成更多的活性基团，从而对炭基催化剂进行进一步活化，提高其对污染物的脱除能力。

技术领域

本发明于环境工程领域，具体涉及烟气脱硫脱硝处理系统中对吸附饱和的炭基催化剂的再生装方法及装置。

背景技术

炭基催化剂烟气脱硫脱硝技术原理为：烟气在炭基催化剂的吸附及催化作用下，烟气中的SO₂分别以物理吸附和化学吸附的形式吸附在炭基催化剂表面；同时利用炭基催化剂的催化性能，烟气中NO_x与氨气发生催化还原反应生成N₂，实现了烟气的脱硫脱硝。脱硫脱硝后的炭基催化剂吸附有大量的SO₂、硫酸以及在脱硝过程中因通入氨气产生的铵盐，这些物质降低了催化剂的活性，因此有必要对降低了活性焦催化剂进行再生，使脱硫脱硝过程中吸附的物质解析，从而提高催化剂的性能。经再生后的催化剂经输送机等输送设备重新返回吸附装置中，实现炭基催化剂的循环利用。催化剂再生解析出来的气体可以脱硫脱硝副产物的形式进行经济利用。

根据炭基催化剂脱硫过程常见反应：

生成硫酸后吸附：SO₂+1/2O₂+H₂O→H₂SO₄*

SO₃+H₂O→H₂SO₄*

生成硫酸铵后吸附： H₂SO₄*+NH₃→NH₄HSO₄*

NH₄HSO₄*+NH₃→(NH₄)₂SO₄*

其中*标示：被炭基催化剂吸附

吸附硫后的炭基催化剂再生反应：

H₂SO₄*+1/2C→SO₂+1/2CO₂+H₂O

NH₄HSO₄*→SO₂+1/3N₂ +1/3NH₃+2 H₂O在催化剂再生过程中，炭基催化剂中的碳参与了SO₂的解析反应，从反应过程可以看出，催化剂是以化学损耗的形式不断被消耗的，因而不可避免地增加了催化剂在烟气处理系统运行过程中的损耗。

同时，炭基催化剂在脱硝过程除了作为催化剂外，还参与如下反应：

NO+NH_xO-AC→N₂+H₂O+OH-AC

可以看出，氧氮官能团也是脱硝反应的重要催化活性点，脱硝反应减少了炭基催化剂的活性基团，如果反应后的活性基团无法有效再生的话，炭基催化剂活性将逐步降低。另外，在联合脱硫脱硝过程中，由于SO₂的存在，炭基催化剂的脱硝性能明显降低，因此，有效提高再生后催化剂的性能就尤为重要。