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失效SCR脱硝催化剂再生技术1失效SCR脱硝催化剂再生技术5选择性催化还原法(SCR)6SCR烟气脱硝催化剂再生技术简介12失效SCR脱硝催化剂再生技术NOx的排放主要来自煤炭的燃烧,而火电厂耗煤量超过全国耗煤总量的60%,NOx产生量为全国总量的一半。因此,因此火电厂NOx排放控制是我国NOx排放控制的关键。SCR技术是目前应用最多而且效率最高的一种脱硝技术,该技术在现已在美国、日本以及欧洲发达国家的电站得到广泛应用,我国烟气脱销技术的研究较晚,目前已建的脱硝工程几乎都是购买国外技术的使用权。2010年底我国火电装机容量达到7亿kW, SCR市场大约为3亿kW, SCR系统中需要使用大量催化剂,一般来讲,1MW机组脱硝需要大约1m3催化剂,以我国SCR催化剂初装容量可达300000m3,由于催化剂属于消耗品,寿命一般为2-3年,每年催化剂换装容量为100000m3,现在从国外进口的催化剂价格为50000元/ m3,每年催化剂的消费为50亿元,到“十二五”末,由于老电厂的脱硝工程改建,催化剂的消费将更大。不仅国内,昂贵的催化剂更换费用也是国外SCR系统面临的一项重大问题,因此,催化剂再生技术应运而生,再生费用仅为更新费用的60%左右,大大节省了SCR系统的运行成本,而且还省去了处理失效催化剂的工作,消除了环境污染的隐患。在SCR系统运行过程中,催化剂的安装并不是一劳永逸的,由于烟气中各种物理化学条件的影响,催化剂的活性会逐渐降低,甚至失活。引起催化剂失活的原因有烧结、堵塞,中毒和磨蚀等,其中堵塞和中毒是引起失活的主要原因。堵塞失活主要是由于烟气中的细小颗粒物聚集在催化剂的表面和小孔内,阻碍了反应物分子到达催化剂表面造成的,最常见的堵塞物为铵盐和硫酸钙,将反应器温度维持在铵盐沉积温度之上,可有效减轻铵盐堵塞,因而在高飞灰情况下,硫酸钙引起的堵塞是使催化剂失活的主要原因,为了减轻硫酸钙的堵塞,还必须进行周期性的吹灰;在低飞灰情况下,催化剂活性降低的主要原因是中毒,其中又以碱金属(K、Na)、砷、和磷等是引起的中毒为主,对于燃烧生物质的锅炉来说,碱金属中毒现象比较严重,而砷中毒在液态排渣锅炉中较常见。当催化剂的活性降低至不能达到规定的NOX脱除率时,就必须对失效催化剂进行处理,有三种方法:再生、卖出和填埋,选择哪种方法必须同时考虑经济和环境效益。其中,再生最常用,也是最经济的方法(SCR-Tech:一个500MW机组的SCR系统每层催化剂的再生费用约为100万美元,而购买一层新催化剂需200万美元),而且还省去了废物填埋的场地和废物处理费用,可谓是一举两得;当再生不可行,而催化剂的结构损坏又很小时,可选择将其卖出,用于其他NOx排放限制较低的场合,卖价视损坏程度而定,这样也能节省处理费用;当催化剂已经完全失效时,可将失效催化剂可返还给催化剂销售商,由其负责处理,返还和处理手续及费用在销售合同或在催化剂更换合同中进行协商,也可由用户自己保存失效的催化剂,定期到获得许可的危险废物填埋处理厂进行处理,通常情况下,每层催化剂的处理费用为5-20万美元。催化剂再生技术催化剂再生分为现场再生和拆除再生。对于失活不严重的催化剂,可采用现场再生,现场再生一般采用去离子水或纯水冲洗催化剂,清除催化剂上附着的飞灰和可溶性金属离子,该方法简单易行,费用低,可延长催化剂的使用寿命,但只能恢复部分的活性,目前在欧美国家的燃煤电站,定期现场清洗已成为SCR系统管理方案中一个必不可少的部分;对于失活严重的催化剂,必须从反应器中拆除,送往专门的公司进行再生,拆除后再生的方法有:水洗再生、热再生、热还原再生、酸液处理。水洗再生是用高压去离子水冲洗催化剂,清除催化剂表面的可溶性物质和部分飞灰,对于一些难清洗的附着物(如硫酸钙),可将催化剂模块放入超声波振动设备中进行深度清洗。水洗再生对一些碱金属中毒严重的催化剂效果很好,用这种方法处理的催化剂活性可恢复到原始活性的70%-80%,但有可能会溶解掉少量的活性成分,因此在水洗后通常要将催化剂浸泡在含活性物质的溶液中,添加活性物质。热再生是在惰性气体氛围下,以一定速率升高催化剂的温度,使催化剂表面的铵盐分解,在催化剂失效形式主要为铵盐堵塞的场合,这种方法效果很好。热还原再生与热再生类似,是在惰性气体中添加一定的还原性气体(如NH3,H2),在高温条件下,还原性气体还原催化剂表面的高价硫,实现催化剂的脱硫再生。400时,分别在5%NH3/Ar和Ar中再生硫中毒的CuO/Al2O3催化剂,发现前者的再生效果好于后者。 酸液处理能增加催化剂表面的活性酸位,其再生效果优于水洗,对于碱金属中毒严重的催化剂,采用酸液处理后活性可恢复至80%以上。研究表明,利用0.5mol/L的稀硫酸溶液处理催化剂,再生效果最好。采用哪种再生方法,根据催化剂类型和失效原因来确定,板式催化剂适合采用水洗再生,也可采用热再生或热还原法再生,对于蜂窝式和波纹式催化剂可采用热还原法再生,对于碱金属中毒严重的催化剂,可采用酸液处理再生。实际的催化剂再生工艺中,在将以上几种方法结合使用的同时,为了补充催化剂表面流失的活性组分,通常还要在再生溶液中加入活性组分。利用H2SO4-NH4VO3-5(NH4)2O.12WO3.5H2O混合溶液在循环-鼓气容器中再生蜂窝型V2O5-MoO3/TiO2催化剂时发现,当三种物质的摩尔浓度分别为0.5mol/L、0.05 mol/L和0.05 mol/L时,再生后的催化剂活性为原始催化剂的95%,而单独0.5mol/L的硫酸溶液中再生后催化剂为原始催化剂的82%,这说明在再生溶液中添加活性组分,有利于提高再生催化剂的活性。目前国外催化剂再生技术比较成熟,国内鲜见相关的报道。SCR-Tech公司的催化剂再生技术SCR-Tech是北美为商业催化剂提供再生服务的一家公司,拥有十多年的SCR催化剂再生服务经验。催化剂再生形式分为两种:现场再生和拆除再生。(1)现场再生适用于失活不严重的催化剂第一步:超声波清洗,通过超声波作用深度清洗堵塞催化剂的细小颗粒,清洗可以增加催化剂表面活性区域面积;第二部:活性再生(化学清洗),将催化剂模块分别放置在不同温度和PH的容器中,依次进行浸泡、冲洗、漂洗和烘干,除去催化剂表面的附着物和大颗粒物质及引起催化剂中毒的元素化合物。现场再生不会引起催化剂物理结构的变化和活性组分的流失,但它只能回复催化剂的部分活性,一定程度延长了催化剂的使用寿命,也可看作是为对严重失活的催化剂进行拆除再生做准备。(1)拆除再生适用于严重失活的催化剂第一步:超声波清洗;第二部:浸泡、冲洗;第三部:活性组分补充,将催化剂浸泡在含有活性组分的溶液中一段时间,补充因磨蚀等流失的活性组分;第四步:热处理,通过热处理,使再生后的催化剂活性超过原始催化剂。以上四步是常见的处理方案,具体方案依不同的电厂催化剂失效形式而定。SCR-Tech催化剂再生技术在Indiantown Generating电厂的应用: 机组容量360MW;催化剂V2O5-MoO3/TiO2;再生前:K/K0=0.4。活性组分含量变化催化活性变化再生后的催化剂SO2/SO3转化率只有新催化剂的一半左右,压降以及钝化特性都和新催化剂一样。相比更换新催化剂,除去处理失效催化剂的费用,催化剂再生每年还可节省33万美元,而且不会产生环境污染。下表是10年内,总装机容量为5000MW机组SCR系统在催化剂再生和非再生两种条件下的经济和环境效益对比(SCR-Tech)。催化剂体积:247198Ft3(7000m3);新催化剂单价每年上涨3%。从表中可以看出,不进行催化剂再生时,每年除了更换催化剂的费用,还要负担失效催化剂的处理费;实施催化剂再生后,再生费用为新催化剂费用的50-60%,而且不存在失效催化剂的处理问题,为电厂节约了大量资金。 国内第一个催化剂现场再生案例2010年3月,北京中电联环保工程有限责任公司在嵩屿电厂实施NOx脱除率:80%催化剂失效形式:金属氧化物、碱金属和飞灰引起的堵塞及活性成分流失工艺过程:(1)机械清洗除去沉积和吸附在催化剂表面的混合物和离子,形成新的催化剂反应活性区;(2)化学清洗通过专用的化学配方清洗催化剂,清除催化剂表面的沉积物,并补充表面活性组分,清洗后用去离子水漂洗;(3)烘干在60至120温度下,完全烘干催化剂;再生后催化剂表面有毒物质量极低,SO2/SO3转化率为使用一个预留催化剂层的2/3左右失效催化剂中金属的回收除再生外,失效催化剂的处理还有用作建筑材料和回收其中的金属元素等,其中金属回收的经济效益最佳,具有很好的前景。现在商用催化剂的主要成分为TiO2(85-90%)、V2O5(1-5%)、WO3(5-10%)、MoO3(0-5%),其中的金属大多从国外进口,价格昂贵。通过对失效催化剂中的金属回收,每立方米催化剂可获得TiO2约800Kg,V2O5+ WO3 +MoO3约90Kg,市场上TiO2约2万元/t,V2O5约11-12万元/t,WO3和MoO3约15-16万元/t,每立方米催化剂就可获得近2.6万元的产值,按30%的利润计算,可产生近8000元收益。失效催化剂中金属的回收方案:(1)Ti、V的分离除去催化剂表面的Hg、As等其它杂质,加热至650左右,研磨粉碎后与碳酸钠混合均匀在650-700下焙烧。焙烧过程中,催化剂中的金属氧化物均会与碳酸钠反应生成对应的盐和二氧化碳。而碱金属钛酸盐在水中的溶解度很小,过滤干燥后即可得到钛酸钠。在过滤后的溶液中加入NH4Cl,得到偏钒酸铵沉淀,达到分离V的目的。若催化剂只含W、Mo中的一种元素,分离V后的溶液W(Mo)以(NH4)2WO4(NH4)2MoO4)存在于溶液中,加入盐酸,至PH=4.5-5.0,再加入氯化钙溶液,过滤出CaWO4沉淀,然后用HNO3处理沉淀,得到H2WO4。(2)W、Mo的分离对于一些同时含金属W、Mo的催化剂,分离Ti、V后的溶液中,(NH4)2WO4和(NH4)2MoO4同时存在,由于W、Mo同属于镧系,性质相近,分离起来十分困难,工业化应用很少,且成本很高,因此对于同时含W、Mo的催化剂,一般将W、Mo合并回收以节省成本。再生和金属回收的比较:按1m3催化剂5万元的价格来计算,再生费用为3万元左右,在电厂负责金属回收的前提下,回收金属的收益约为8000元,另外还需5万元购买新催化剂,合计需42000元,成本仍然比再生高出12000元,可见,失效催化剂的再生利用能够节约大量的成本。失效SCR脱硝催化剂再生技术摘要: 很多原因都可使催化剂失去活性,例如,活性部位的烧结、催化剂中毒、活性部位的减损、催化剂的微 孔堵塞或催化剂内部流道堵塞等 很多原因都可使催化剂失去活性,例如,活性部位的烧结、催化剂中毒、活性部位的减损、催化剂的微 孔堵塞或催化剂内部流道堵塞等。催化剂中毒催化剂中毒现象的发生主要是由于原烟气中或多或少的有害化学成分作用于催化剂活性成分造成的,砷 、碱金属(主要是K、Na)是引起的催化剂中毒主要成分。砷中毒是由于高温烟气中的气态As2O5所引起 的。气态As2O5扩散进入催化剂空隙内,并同时吸附在催化剂的活性位及非活性位上,并与催化剂表面 发生反应,阻碍催化反应进行。K和Na碱金属离子主要是由生物质燃料的燃烧产生,碱金属能够直接和催化剂的活性位发生反应使其钝 化,在水溶状态下,碱金属有很高的流动性,能够进入催化剂材料的内部,对催化剂产生持久的毒害作 用。催化剂微孔堵塞催化剂微孔堵塞主要是由于铵盐及飞灰的小颗粒沉积在催化剂微孔中,阻碍NOx、NH3、O2到达催化剂活 性表面,从而引起催化剂钝化。高温引起的烧结、活性组分挥发长时间暴露于450以上的高温环境中可引起催化剂活性位置(表面)烧结,导致催化剂颗粒增大,比 表面积减小,一部分活性组分挥发损失,因而使催化剂活性降低。失效催化剂再生技术主要有水洗再生 、热再生、热还原再生、酸液处理和SO2酸化热再生等。一些化学混合物会沉积到催化剂的活性表面上,但当接触水时,这些物质一般会溶于水中。通过用纯水 或去离子水冲洗催化剂,可将中毒或由于化学物质沉积而失去活性的SCR脱硝催化剂实现再生。尽管沉 积物能速溶于水,催化剂中的活性物质,如钒化合物也会溶于水中,所以也会废弃一部分催化剂,由于 冲洗造成催化剂损失了活性物质,就需要在钒化合物溶液中浸泡补充活性,以部分恢复原来的活性物质 。因此,再生意味着除了清洗外,还要对催化剂添加催化活性材料。烟气中的粉尘还会带来另一个问题,较大的飞灰颗粒会聚积在催化剂烟气通道的入口及烟气通道的密封 处,如果大颗粒飞灰出现聚积,普通的飞灰最终也可能会堵塞烟气的通道,从而导致催化剂的吹灰器吹 灰失效。同时,细小的飞灰可能沉积在催化剂孔的内表面以及全部内部孔的密封系统上,从而导致催化 剂失效。对被飞灰堵塞的SCR脱硝催化剂的简单冲洗并非最有效的清洗手段,因为飞灰颗粒很难从催化剂通道中 冲洗出来。在孔隙口的细小颗粒由于固液表面的滞留作用而紧紧贴附,因此灰尘的去除经常需要如超声 波等扰动方式来使颗粒预悬浮在壁面和通道中,先进的清洗手段则采用了将催化剂完全浸入使用了超声 波振荡的液体中的方法去除积灰。对催化剂的简单清洗可以在反应器内完成,而对其完全的清洗则需要将其完全移出反应器,并放置在电 厂中合适的位置或者送到指定的处理场地(如专业的催化剂再生公司)才能完成。具体的再生过程:首先,要取样化验催化剂活性降低的原因是物理原因还是化学原因,目的是确定催化 剂再生的可行性及方法,制定清洗的时间和再生过程中需要添加的药品。然后,清洗催化剂上的粉尘, 根据具体情况可用高压水清洗,并在水中充入空气,使其产生漩涡或气泡,对蜂巢内部进行深入清洗。 同时在水中添加化学药剂,随气泡能更好地附在孔内。对于失活不严重的情况,可以采用现场再生,即 在SCR反应器内进行清灰,清除硫酸氢铵和比较容易清除的物质。这种方法简便易行,费用很低,但只 能恢复很少的活性。也可把催化剂模块从SCR反应器中拆除,放进专用的振动设备;在振动设备中将采 用专用的化学清洗剂,产生的废水成分和空预器清洗水相似,可以排入电厂废水处理系统。对于深度失 去活性的催化剂,可运送到专业的催化剂再生公司进行处理。对于蜂窝式和平板式的催化剂都可以进行 再生,一般再生时间是23个星期。可在电厂进行现场清洗。催化剂再生花费的成本相当高昂,如果要 进行再生,需要专门的公司来完成。再生以后的催化剂活性一般相当于原始催化剂活性的3050。催化剂再生使得催化剂恢复了一定的活性,经过再生之后,其寿命有所降低,同时也需要提供新催化剂 层来满足脱硝效率的要求。欧洲及美国的一些厂家提供专门的催化剂再生处理方案,如美国NEGT公司在Indiantown燃煤电厂成功运 用催化剂再生技术后,催化剂的中毒物质大量减少,活性物质增加,催化剂活性高于新催化剂,同时再 生的催化剂SO2/SO3转化率还低于新的催化剂的保证值,可节省较多费用。选择性催化还原法(SCR)一、定义:选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction,SCR)是指在300420C下,将还原剂(如NH3、液氨、尿素)与窑炉烟气在烟道内混合,在催化剂的催化作用下,将NOx反应并生成无毒无污染的氮气N2和水H2O。该工艺脱硝率可达90%以上,NH3逃逸低于5ppm,设备使用效率高,基本上无二次污染,是目前世界上先进的电站烟气脱硝技术,在全球烟气脱硝领域市场占有率高达98%。ppm:part per million,百万分之几的意思。是百分数含量的一种表示。5ppm就是氨的逃逸量是气体总量的百万分之5SCR法的基本化学原理在SCR脱硝过程中,氨可以把NOx转化为空气中天然含有的氮气(N2)和水(H2O) 氨水为还原剂时:4NO + 4NH3 + O2 4N2 + 6H2O (主要公式:烟气中的氮氧化物90%是NO)6NO + 4NH3 5N2 + 6H2O 6NO2 + 8NH3 7N2 + 12H2O 2NO2 + 4NH3 + O2 3N2 + 6H2O 尿素为还原剂时:(尿素通过热解或电解转化为氨)H2NCONH2+2NO2+1/2O22N2+CO2+2H2O二、SCR烟气脱硝技术工艺流程在没有催化剂的情况下,上述化学反应只在很窄的温度范围内(8501250)进行,采用催化剂后使反应活化能降低,可在较低温度(300400)条件下进行。相当于锅炉省煤器与空气预热器之间的烟气温度,上述反应为放热反应,由于NOx在烟气中的浓度较低,故反应引起催化剂温度的升高可以忽略。而选择性是指在催化剂的作用和氧气存在的条件下,NH3优先与NOx发生还原反应,而不和烟气中的氧进行氧化反应。目前国内外SCR系统多采用高温催化剂,反应温度在315400。还原剂 (氨) 用罐装卡车运输,以液体形态储存于氨罐中;液态氨在注入SCR 系统烟气之前经由蒸发器蒸发气化;气化的氨和稀释空气混合,通过喷氨格栅喷入SCR反应器上游的烟气中;充分混合后的还原剂和烟气在SCR反应器中催化剂的作用下发生反应,去除NOx。SCR反应器通常布置在燃煤电厂的固态排渣或液态排渣锅炉的烟气下游,位于锅炉出口和空气预热器之间,此时气体温度为3004000C,是脱硝反应的最佳温度区间,一般利用氨作为反应剂,烟气在进入脱硝反应器之前,首先将NH3和空气的混合气体(氨气5%)导入,氨气由许多精密喷嘴均匀分配在烟气通道的横断面上,烟气由上向下流动,催化剂上表面保持一定的温度, NOx在催化剂表面和氨气反应生成N2和H2O,而作为空气组成部分的N2和H2O对大气不会产生污染。经过脱硝设备处理后的烟气再经过锅炉尾部空气预热器进入布置在烟气下游的电除尘器或脱硫系统。三、SCR脱硝系统在选择性催化还原系统中,一般由烟道系统、催化剂、还原剂的储存和供应系统、吹灰系统、反应器系统及监测控制系统等组成,对火电厂来说,SCR反应器一般安装在锅炉省煤器与空预器之间,此处为高粉尘高温布置,此区间的烟温利于SCR脱硝还原反应,氨则喷射于省煤器与SCR反应器之间烟道内的适当位置,使其与烟气混合后通过催化剂在反应器内与NOx反应。催化剂安放在一个像固体反应器的箱体内。催化剂单元通常垂直布置,烟气由上向下流动。SCR脱硝系统组成氨的储备与供应系统、烟道系统 、烟气/氨的混合系统 、反应器/催化剂系统 、SCR的控制系统 、SCR脱硝设备主要设备:氨的储备与供应系统主要设备:液氨卸料压缩机液氨储罐液氨蒸发器氨气缓冲罐氨气稀释罐稀释风机(NH3 与空气易形成爆炸混合物(氨的体积约1625%)。氨在喷入烟道前,为防止发生爆炸,需要用稀释风将NH3 稀释到5%的体积含量。)氨气/空气混合器(每台SCR 反应器配置一台氨气/空气混合器,确保混合气中氨的浓度在5以内。)氨泄漏检测及紧急水喷淋系统反应器/催化剂系统 主要设备:反应器,催化剂,吹灰器烟道系统主要设备:挡板(有旁路),膨胀节,导流板,烟道烟气/氨的混合系统主要设备:稀释风机,静态混合器,氨喷射格栅(AIG),空气/氨混合器SCR的控制系统主要设备:DCS、PLC,仪表、盘柜等四、SCR脱硝催化剂:催化剂作为SCR脱硝反应的核心,其质量和性能直接关系到脱硝效率的高低,所以,在火电厂脱硝工程中, 除了反应器及烟道的设计不容忽视外,催化剂的参数设计同样至关重要。 一般来说,脱硝催化剂都是为项目量身定制的,即依据项目烟气成分、特性,效率以及客户要求来定的。 催化剂的性能(包括活性、选择性、稳定性和再生性)无法直接量化,而是综合体现在一些参数上,主要有:活性温度、几何特性参数、机械强度参数、化学成分含量、工艺性能指标等。催化剂的形式有:波纹板式,蜂窝式,板式 项目波纹式蜂窝式板式加工工艺覆涂式(玻璃纤维架构支撑)均匀挤出式覆涂式(钢架构支撑)比表面积中等大小同等条件下所需体积量130%100%153%176%压损1.481.241抗中毒能力中等强中等安全性不助燃不助燃助燃持久性较差(易受碱金属腐蚀,易粘灰尘)最好较差(易受碱金属腐蚀,易粘灰尘)磨损较差 好好成本一般低(能再生利用)一般全球SCR业绩少量65%33%如何去除催化剂上的积灰:1、蒸汽吹灰器2、声波吹灰器五、SCR技术具有以下特点。NOx脱除效率高据有关文献记载及工程实例监测数据,SCR法一般的NOx脱除效率可维持在70%-90%,一般的NOx出口浓度可降低至100mg/m左右,是一种高效的烟气脱硝技术。二次污染小SCR法的基本原理是用还原剂将NOx还原为无毒无污染的N2和H2O,整个工艺产生的二次污染物质很少。技术较成熟,应用广泛SCR烟气脱硝技术已在发达国家得到较多应用。如德国,火力发电厂的烟气脱硝装置中SCR法大约占95%。在我国已建成或拟建的烟气脱硝工程中采用的也多是SCR法。投资费用高,运行成本高,占地面积大以我国第一家采用SCR脱硝系统的火电厂福建漳州后石电厂为例,该电厂600MW机组采用日立公司的SCR烟气脱硝技术,总投资约为1.5亿人民币。除了一次性投资外,SCR工艺的运行成本也很高,其主要表现在催化剂的更换费用高、还原剂(液氨、氨水、尿素等)消耗费用高等。工艺脱硝技术特点:1、脱硝效率高2、出口氨气排放量3ppm,完全达到国家标准3、SO2转化SO3的转化率1%4、蜂窝式或板式催化剂单元设计,保证最大催化剂表面5、特殊气体均布装置保证烟气和NH3均匀分布6、提供尿素、液氨或者氨水三种还原剂可选方案,可满足不同需要备注:SCR 法具有脱氮效率高的优势,在电厂锅炉脱氮被广泛应用。但由于SCR操作温度窗口和含尘量的特殊要求,在国内外水泥生产线上极少使用,主要原因为:(1)出窑的烟气通常用于余热发电,出余热发电系统的烟气温度无法满足SCR 的温度要求;(2)窑尾框架周边基本上没有布置SCR催化剂框架的空间;(3)出窑的烟气中高浓度粉尘及其有害元素易造成催化剂破损和失效;(4)一次性投资大;烟气通过催化剂的阻力增大了窑系统的阻力;(5)催化剂每三年需要更换,运行成本高。SCR烟气脱硝催化剂再生技术简介目录1. 概述2. 催化剂再生技术2.1 水洗再生2.2 热再生2.3 热还原再生2.4 酸液处理3 催化剂再生技术应用3.1 工程实例4. 催化剂再生成本分析1. 概述在SCR系统运行过程中,催化剂的安装并不是一劳永逸的,由于烟气中各种物理化学条件的影响,催化剂的活性会逐渐降低,甚至失活。引起催化剂失活的原因有烧结、堵塞,中毒和磨蚀等,其中堵塞和中毒是引起失活的主要原因。堵塞失活主要是由于烟气中的细小颗粒物聚集在催化剂的表面和小孔内,阻碍了反应物分子到达催化剂表面造成的,最常见的堵塞物为铵盐和硫酸钙,将反应器温度维持在铵盐沉积温度之上,可有效减轻铵盐堵塞,因而在高飞灰情况下,硫酸钙引起的堵塞是使催化剂失活的主要原因,为了减轻硫酸钙的堵塞,还必须进行周期性的吹灰;在低飞灰情况下,催化剂活性降低的主要原因是中毒,其中又以碱金属(K、Na)、砷、和磷等是引起的中毒为主,对于燃烧生物质的锅炉来说,碱金属中毒现象比较严重,而砷中毒在液态排渣锅炉中较常见。2. 催化剂再生技术催化剂再生分为现场再生和拆除再生。对于失活不严重的催化剂,可采用现场再生,现场再生一般采用去离子水或纯水冲洗催化剂,清除催化剂上附着的飞灰和可溶性金属离子,该方法简单易行,费用低,可延长催化剂的使用寿命,但只能恢复部分的活性,目前在欧美国家的燃煤电站,定期现场清洗已成为SCR系统管理方案中一个必不可少的部分;对于失活严重的催化剂,必须从反应器中拆除,送往专门的公司进行再生,拆除后再生的方法有:水洗再生、热再生、热还原再生、酸液处理。2.1 水洗再生水洗再生过程如下:水洗再生过程如下:首先通过压缩空气冲刷,然后用去离子水冲洗,最后再用压缩空气干燥。水冲洗过程可以冲洗溶解性物质以及冲刷掉催化剂表面的部分颗粒物,对于一些难清洗的附着物(如硫酸钙),可将催化剂模块放入超声波振动设备中进行深度清洗。水洗再生过程简单有效,用此方法处理的催化剂活性能从 50恢复到 83左右。水洗再生对一些碱金属中毒严重的催化剂效果很好,但有可能会溶解掉少量的活性成分,因此在水洗后通常要将催化剂浸泡在含活性物质的溶液中,添加活性物质。2.2 热再生热再生:在惰性保护气体氛围下,以一定速率升高催化剂温度, 保持一段时间, 然后降温,整个过程惰性气体可以防止氧化等反应发生。热再生,再次分解积累在催化剂表面的硫铵化合物,可将催化剂表面吸附的铵盐分解形成 SO2。在催化剂失效形式主要为铵盐堵塞的场合,这种方法效果很好。2.3 热还原再生热还原再生与热再生类似,是在惰性气体中添加一定的还原性气体(如NH3,H2),在高温条件下,还原性气体还原催化剂表面的高价硫,实现催化剂的脱硫再生。400时,分别在5%NH3/Ar和Ar中再生硫中毒的CuO/Al2O3催化剂,发现前者的再生效果好于后者。2.4 酸液处理酸液处理能增加催化剂表面的活性酸位,其再生效果优于水洗,对于碱金属中毒严重的催化剂,采用酸液处理后活性可恢复至80%以上。研究表明,利用0.5mol/L的稀硫酸溶液处理催化剂,再生效

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