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    如何看待脫硝催化劑再生?

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    如何看待脫硝催化劑再生?

    發布日期:2022-12-16 作者:恒兆石化 點擊:

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    環保行業的推進也促進了脫硝催化劑的爆發式發展,隨之而來的是脫硝催化劑的處置問題。當前失效的脫硝催化劑被列入危險廢物領域(屬固體廢物的一種),其收集、貯存、運輸、處置均須嚴格按危險廢物的規定執行。因此,脫硝催化劑再生是大勢所趨,是脫硝行業發展的必由之路。工廠化再生必將成為SCR脫硝催化劑再生行業的主流工藝,初裝、加層、更換均可使用再生催化劑。脫硝催化劑再生是指把失去活性具有再生價值的催化劑通過物理吹掃、水洗、微觀超聲波清洗和化學作用酸、堿洗去使催化劑中毒的堿金屬、積碳和積塵,最后經過浸漬補充催化劑活性成分,干燥后能恢復脫硝效率85%以上。本文小編就聊一下脫硝催化劑再生那些事兒。


    如何看待脫硝催化劑再生?


    一、脫硝催化劑再生具有顯著的社會效益和經濟效益


    當前,國家高度重視氮氧化物的減排工作。燃煤電廠氮氧化物的脫除普遍采用選擇性催化還原技術(SCR),所采用的催化劑化學壽命基本上是按24000小時設計,運行3-4年后,因其失效(或稱失活)而需要更換。


    脫硝催化劑再生具有顯著的經濟效益:作為燃煤電廠SCR脫硝系統的重要組成部分,脫硝催化劑造價高,成本約占脫硝工程總投資的40%。失活的催化劑進行再生處理可為電廠節約可觀費用;如不再生,還需投入資金進行危廢處理。


    脫硝催化劑再生具有顯著的社會效益:失活催化劑進行再生有利于環境保護,有利于節約原材料,實現中國有限資源的循環再利用。如不再生,將造成資源的嚴重浪費和帶來環境的二次污染。


    由此可以預見,雖然脫硝催化劑再生在國內是全新的業務,但中國的SCR脫硝裝置使用再生催化劑是遲早的事,是必然趨勢。


    二、危險廢物和危險化學品的認定


    《火電廠氮氧化物防治技術政策》(環發[2010]10號)中明確提出:失活催化劑應優先進行再生處理,無法再生的應進行無害化處理,鼓勵低成本高性能催化劑原料、新型催化劑和失活催化劑的再生與安全處置技術的開發和應用,電廠對失活且不可再生的催化劑應嚴格按照國家危險廢物處理處置的相關規定進行管理。


    根據《火電廠煙氣脫硝工程技術規范 選擇性催化還原法》(HJ 562-2010)中所要求,失活催化劑可采用再生或無害化處理。雖然催化劑自身屬于微毒物質,但是在其使用過程中煙氣中的重金屬可能在催化劑內聚集,這種情況下,使用后失活的SCR催化劑應作為危險物品來處理。


    根據《國家危險廢物名錄》:危險廢物物化處理過程中產生的廢水處理污泥和殘渣屬于危險廢物。失活的脫硝催化劑屬于危險廢物,再生處理過程中產生的廢水處理污泥和殘渣均屬于危險廢棄物。


    催化劑再生過程要使用V2O5等化學用品,根據《危險化學品名錄(2012版)》V2O5屬危險化學品。


    經咨詢相關環保部門,失效脫硝催化劑均一致被認定為危險廢物。


    如何看待脫硝催化劑再生?


    三、危險廢物和危險化學品處理的相關規定


    在中華人民共和國境內從事危險廢物收集、貯存、處置經營活動的單位,應當依照《危險廢物經營許可證管理辦法》的規定,領取危險廢物經營許可證。


    根據《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》和《危險廢物經營許可證管理辦法》規定:禁止無經營許可證或者不按照經營許可證規定從事危險廢物收集、貯存、處置經營活動。禁止將危險廢物提供或者委托給無經營許可證的單位從事收集、貯存、利用、處置的經營活動。


    危險廢物的收集、貯存、運輸、處置必須由持證單位嚴格按照《危險廢物轉移聯單管理辦法》、《道路危險貨物運輸管理規定》和《危險廢物收集貯存運輸技術規范》等規定執行。


    危險化學品使用企業應當依照《危險化學品安全使用許可證實施辦法》的規定取得危險化學品安全使用許可證,并申領《危險化學品生產使用環境管理登記證》,按照《危險化學品安全管理條例》和《廢棄危險化學品污染環境防治辦法》等規定執行。


    結論三:失效的脫硝催化劑屬于危險廢物,其收集、貯存、運輸、處置均須嚴格按危險廢物的規定執行。


    具體有以下延伸內容:(1)直接在電廠進行催化劑現場再生的單位也需持危險廢物經營許可證。(2)再生過程產生的廢水、廢渣、廢液須對砷、重金屬等進行無害化處理,滿足《污水綜合排放標準》的要求。未經無害化處理的廢水不得排入電廠廢水系統。(3)現場再生區域必須用帳篷看護,必須在一個保證人員和環境安全的場所內進行。(4)失效脫硝催化劑在電廠倉庫存放的時間不得超過一年。


    工廠化再生與現場再生的比較


    目前國內脫硝催化劑再生處理已有兩種方案出現,一是現場再生,二是工廠化再生。這與歐洲和美國最初經歷的過程相同,但在2005年以后美國已經不再采用現場再生方法。


    現場“再生”是一個未經實踐證明的概念,其再生過程僅僅是把表面沉積物和附載物用物理化學方法簡單清除,再負載一定量的化學活性物質,催化劑內部的微孔無法得到有效的恢復,催化劑比表面不能得到還原,可以說現場再生僅能成為應急的一種非正常的臨時措施,而不能成為真正意義的脫硝催化劑再生。


    現場再生可能帶來的危害:因為失活的催化劑含有砷及釩、鉬、鎢、 鉻、鎳等重金屬,現場再生清洗有毒物質的過程中會產生大量的含有重金屬的廢氣、廢水、廢液、廢渣,加之現場沒有無害化處理設備和系統,極易對電廠周邊環境和水質形成二次污染,對電廠工作人員產生較大的健康風險。


    根據《污水綜合排放標準》(GB8978-1996),砷的最高允許排放濃度是0.5mg/L(重金屬鉻為1.5 mg/L,鎳1.0 mg/L)?!渡槲廴痉乐渭夹g政策》很快就會出臺,對砷的排放將提出更高的要求,在美國砷的最高允許排放濃度是0.1 mg/L。而脫硝催化劑再生過程中大部分砷及釩,鉬,鎢, 鉻,鎳等重金屬會被溶解和清洗下來?,F場再生所產生的廢水如果不經過特殊處理,肯定會遠遠高于這些標準。這就需要擁有專門的廢水處理設施,可以對再生過程中產生的廢水進行無害化處理,處理后排放廢水中的砷及重金屬的含量低于這些標準。


    工廠化再生是通過物理和化學方法有機的結合,可以將催化劑表面和微孔堵塞物完全去除,更重要的是把化學中毒物砷、磷和堿金屬也有效地去除,因為這些化學中毒物是以化學鍵形式結合在催化劑基體上,簡單的現場再生過程是無法根本去除這些化學中毒物的。工廠化再生可以嚴格控制烘干煅燒的環境,這對化學活性物的負載過程的有效性至關重要,這些都是現場再生根本無法實現的。真正的工廠再生工藝是一個復雜的物理化學過程,也是為每一個客戶量身定做的再生方案,可以使催化劑的化學性能恢復到100%。


    經過工廠再生的催化劑與現場再生的催化劑著在性能上有本質的區別。雖然有些測試報告顯示現場再生的催化劑能較大程度地還原原始催化劑的脫硝性能,但這些測試都是在實驗室微型反應器中進行的,大量的對比數據表明,在實驗室小試裝置中測量的催化劑活性僅能代表催化劑的相對活性,通常用于催化劑的開發,并不能模擬真實的煙氣條件而準確地測量催化劑活性的絕對值。這是因為在保持SV不變的情況下,催化劑孔徑內的流速偏低,達不到設計的流速,直接影響催化劑的性能。既然小試裝置偏離設計條件,那么其測量本身就不具備催化劑性能評價的基礎。另外受制于低流速低流量的實際情況,小試裝置無法獲取氨逃逸數據。眾所周知,催化劑的壽命是指脫硝率,SO2 /SO3的轉化率、氨逃逸率三者同時滿足保證值的條件下的使用時間,這三項指標中有一項不能滿足達標要求此催化劑的使用壽命就已終結,因此脫離SO2/SO3的轉化率、氨逃逸兩個指標的脫硝率是不科學的。因此得出以下結論:


    催化劑活性評估:應該在中試裝置上進行以獲取催化劑的活性絕對值。測試條件應該與實際現場操作條件相吻合。


    催化劑失活速率:SCR反應是一個發生在催化劑表面的快速反應,催化劑壽命初期即使催化劑活性點的密度和強度不同,也能顯示較高的活性,然而,隨著時間的推移和中毒程度的加劇,現場再生的催化劑失活速率會加快,這是因為催化劑孔內的中毒物并未被完全去除。。


    比表面積、孔容:這是一個比較直接的衡量催化劑堵塞程度的方法。一般工廠再生的催化劑能恢復原始催化劑的水平,即比表面在75-80m2/m3之間,孔容在0.25m3/g左右。工廠再生的催化劑中的表面Si含量一般在4%以下,而現場再生的催化劑則有較高的Si含量和較低比表面。


    SO2/SO3 轉化率:失活催化劑中含有較高鐵的含量,因而會造成SO2轉化率的提高。工廠再生過程根據實際情況會有化學法去除鐵的步驟,而現場再生則沒有該步驟。


    脫硝催化劑再生項目符合國家的環保政策,可為國家節約大量資源,并避免了對環境的二次污染,是國家明確鼓勵發展的項目。脫硝催化劑再生技術在國外有近二十年的應用經驗,技術成熟,目前國內企業也在積極探索一種適合本國脫硝催化劑再生使用的技術。經過現有再生工藝處理后的催化劑活性恢復到了新催化劑的90%左右,對延長催化劑使用壽命和制定廢棄催化劑再生工藝具有重要指導意義。


    本文網址:http://www.quality-homeinspections.net/news/382.html

    關鍵詞:催化劑再生,催化劑無氧再生,催化劑再生工程

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