前面介紹了失活SCR脫硝催化劑常見的再生技術(shù),今天對一些有發(fā)展?jié)摿Φ男录夹g(shù),特別是復(fù)合再生方法給予介紹,主要是復(fù)合再生、原位再生及重新成型。

脫硝催化劑

1.復(fù)合再生

我國燃煤電廠機組和燃用煤種的多樣性造成了催化劑失活原因的復(fù)雜性。單一的再生方法通常不能完全恢復(fù)失活催化劑的活性,因此復(fù)合再生技術(shù)是較為可行的方案:首先對催化劑進(jìn)行水洗,去除附著在面上的灰塵及其他雜質(zhì);然后采用酸洗法,將催化劑放入酸液中清洗(對堿金屬中毒的情況效果甚佳),用清水洗滌催化劑至洗滌液pH值接近7.0,以去除表面殘留的酸液;最后采用活化清洗,補充催化劑的活性物質(zhì)。還有一種較有效的再生工藝是分步化學(xué)清洗法,通過酸洗、超聲清洗、酸洗,最后干燥煅燒等進(jìn)行催化劑再生。

這種濕法再生工藝雖然增加了工藝的復(fù)雜度和再生成本,但可以對失活催化劑中沉積的砷化合物等有毒物質(zhì)進(jìn)行有效清除,大幅提高再生催化劑脫硝效率以及再生使用次數(shù)和壽命。

2.原位再生及重新成型

再生脫硝催化劑原位再生是成本最低的一種再生方式。用300～350℃的水蒸氣對已使用了2000h的商用NH3-SCR催化劑進(jìn)行原位再生處理,再脫硝運行336h后,發(fā)現(xiàn)NOx的轉(zhuǎn)化率可達(dá)到91.4%。說明這種使用高溫水蒸氣進(jìn)行原位再生的方法特別適用于因水溶性物質(zhì)的沉積而失活的催化劑。將廢舊催化劑進(jìn)行清洗、干燥、重新定型成塊,也可以達(dá)到一定的再生效果。首先吹掃去除廢舊脫硝催化劑表面沉積物,將其進(jìn)行破碎處理后形成塊狀催化劑,用去離子水清洗,干燥處理,獲得的催化劑單元體活性能夠恢復(fù)到新催化劑催化效果的85%。

這種工藝操作簡便、成本低,適于大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用,但破碎后的催化劑單元難以再次再生使用,存在一定的弊端。

清洗超聲再生清洗劑對恢復(fù)催化劑活性具有顯著作用,清洗時間、清洗劑的濃度和溫度都有影響。清洗劑可以是絡(luò)合劑乙二胺四乙酸(EDTA)、表面活性劑十二烷基苯磺酸(LAS)等,可配合超聲波震蕩方法對廢舊催化劑進(jìn)行清洗再生。清洗劑濃度為0.01mol/L,經(jīng)震蕩清洗30min后,制成再生催化劑,脫硝活性在400℃時可達(dá)到85%～90%,并且該再生工藝的CaSO4去除率達(dá)到92.0%以上,但釩和鎢的殘余率分別為99.4%和98.3%。

中毒催化劑再生目前,有大量催化劑因As和Pb中毒,需通過還原及增加活性的辦法加以再生利用。在甲醇?xì)夥罩小?50～275℃下,對As中毒的催化劑進(jìn)行加熱再生時,還需添加活性釩以恢復(fù)甲醇處理后的催化劑的脫硝活性,NOx轉(zhuǎn)化率達(dá)到原來的80.76%。還可通過氨洗、H2還原和空氣煅燒等手段,不僅可以有效地去除As,而且還可以將催化劑的活性成分恢復(fù)到相當(dāng)?shù)乃健?/p>

另外,將堿處理和酸洗組合,可消除催化劑表面的As并恢復(fù)廢V2O5-WO3/TiO2催化劑的催化活性,再生樣品的催化活性也可增加至新催化劑的水平。通過去離子水、酸溶液、絡(luò)合劑和堿溶液對Pb中毒催化劑進(jìn)行再生,可使得催化劑的NOx轉(zhuǎn)化率達(dá)到95.70%。