燃煤電廠煤質(zhì)變化對(duì)SCR催化劑活性影響的機(jī)理研究

未來幾年，氮氧化物已經(jīng)成為我國染物減排的重點(diǎn)，介紹并預(yù)測(cè)了國內(nèi)燃煤電廠脫硝催化劑使用情況；探討了催化劑失活的原因，以及針對(duì)催化劑失活，國內(nèi)和國際目前再生和回收處理的方式，并提出電廠目前催化劑運(yùn)行維護(hù)應(yīng)注意的問題。

1、失活原因分析

脫硝裝置催運(yùn)行到一定周期后，脫硝效率下降，其主要原因催化劑活性在逐步衰減。失效催化劑的失效種類可分為物理堵塞、化學(xué)中毒、燒結(jié)和磨損。物理堵塞是灰塵將催化劑的孔道和微孔堵塞，?；瘜W(xué)中毒的種類最多，可分為堿金屬中毒、堿土金屬中毒、砷中毒、磷中毒、硫銨中毒等，物理堵塞和化學(xué)中毒的催化劑都能再生。

催化劑燒結(jié)是催化劑連續(xù)在高溫下（高于450度）運(yùn)行后，催化劑相態(tài)發(fā)生變化，比表面積減小。磨損是催化劑的機(jī)械強(qiáng)度發(fā)生了變化。燒結(jié)和磨損的催化劑不能再生。

2、失活催化劑的處理

2.1國外再生處理

再生主要是通過既定的工藝流程對(duì)失效催化劑活性予以恢復(fù)，目前國外能夠成功推向市場(chǎng)的專業(yè)脫硝催化劑再生技術(shù)公司為數(shù)不多。美國的coalogix公司擁有多項(xiàng)催化劑再生的專利技術(shù)，在美國占有85%的催化劑再生市場(chǎng)，已超過57000m3的催化劑再生業(yè)績(jī)，涵蓋了蜂窩式、平板式和波紋板式等多種形式的催化劑。德國的Ebinger-Kat公司是世界上較早進(jìn)行SCR失效催化劑再生的企業(yè)，截至目前，在世界范圍內(nèi)總共實(shí)現(xiàn)了Cormetech、Topsoe、BHK、KWH等品牌在內(nèi)的蜂窩式、波紋板式和平板式的47000m3的失效催化劑再生，該公司的超聲波技術(shù)廣泛應(yīng)用于歐美等發(fā)達(dá)國家，獲得了良好的效果。

再生基本流程：

第一步：超聲波清洗；

第二部：浸泡、沖洗；

第三部：活性組分補(bǔ)充，將催化劑浸泡在含有活性組分的溶液中一段時(shí)間，補(bǔ)充因磨蝕等流失的活性組分；

第四步：熱處理，通過熱處理，使再生后的催化劑活性得到恢復(fù)。

以上四步是常見的處理方案，具體方案依不同的電廠催化劑失效原因而定。比如失效原因不同，浸泡液的成分和濃度會(huì)有所不同。

國外失活的催化劑有兩種處理方式：再生和廢棄處理。對(duì)于結(jié)構(gòu)保存完整且仍具有一定活性的催化劑，進(jìn)行再生處理，經(jīng)檢驗(yàn)合格后可繼續(xù)使用；對(duì)于無再生必要的失活催化劑，進(jìn)行廢棄處理。

國外有專業(yè)的失活催化劑處理公司對(duì)失活催化劑進(jìn)行再生或廢棄處理。

2.2國內(nèi)再生處理

國內(nèi)的福建龍凈環(huán)保與美國coalogix公司采取合資方式，成立了國內(nèi)首家具有國外先進(jìn)SCR失效催化劑再生技術(shù)支持的企業(yè)，應(yīng)用先進(jìn)的催化劑再生技術(shù)，開展相關(guān)業(yè)務(wù)，此外，國內(nèi)的重慶遠(yuǎn)達(dá)、江蘇肯創(chuàng)、江蘇龍?jiān)吹嚷暦Q也掌握了催化劑再生的國產(chǎn)技術(shù)，這些為失效催化劑再生產(chǎn)業(yè)爆發(fā)做了積極準(zhǔn)備。

目前國內(nèi)失效催化劑的再生處理已經(jīng)有2種模式，現(xiàn)場(chǎng)再生和工廠再生?，F(xiàn)場(chǎng)再生僅僅是把表面的沉積物和附載物用物理化學(xué)方法簡(jiǎn)單清除，再負(fù)載一定量的化學(xué)活性物質(zhì)，催化劑內(nèi)部的微孔無法得到有效的恢復(fù)，催化劑比表面不能得到還原，現(xiàn)場(chǎng)再生僅能成為應(yīng)急的一種非正常的臨時(shí)措施，而不能成為真正意義的催化劑再生。

現(xiàn)場(chǎng)再生過程中，失效催化劑中含有的V、Mo、W等以及清洗下來的As、Hg等重金屬會(huì)造成大量的廢氣、廢水、廢渣，加之現(xiàn)場(chǎng)沒有有效的無害化處理設(shè)備和系統(tǒng)，極易對(duì)電廠周邊環(huán)境和水質(zhì)形成二次污染，對(duì)電廠工作人員產(chǎn)生較大的健康風(fēng)險(xiǎn)。

工廠化再生可以嚴(yán)格控制烘干煅燒的環(huán)境，這對(duì)化學(xué)活性物的負(fù)載過程的有效性至關(guān)重要，這些都是現(xiàn)場(chǎng)再生無法實(shí)現(xiàn)的。真正的工廠再生工藝是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)過程，也是為每一個(gè)客戶量身定做的再生方案。

對(duì)于只是物理堵塞的催化劑來說，僅僅經(jīng)過物理再生的方式就可以達(dá)到再生的效果；對(duì)于化學(xué)中毒的催化劑來說，必須經(jīng)過化學(xué)再生的方式才能恢復(fù)催化劑的活性。因此失效催化劑采用哪種再生方法，是根據(jù)催化劑的失效原因來確定，對(duì)于堿金屬中毒嚴(yán)重的催化劑，可采用酸液處理再生。對(duì)于As中毒的催化劑，僅僅酸液處理可能不能完全去除。在實(shí)際的再生工藝中，通常是幾種方法結(jié)合使用。

2.3關(guān)于廢棄處理

如果失效催化劑通過再生方式不能恢復(fù)其活性，則只能進(jìn)行廢棄處理。即使失效催化劑具有再生價(jià)值，再生1-2次，就不能再生，最終也將成為廢棄催化劑。

環(huán)保部2014年5月22日頒發(fā)的關(guān)于征求《關(guān)于加強(qiáng)廢煙氣脫硝催化劑監(jiān)管工作的通知（征求意見稿）》和《廢煙氣脫硝催化劑危險(xiǎn)廢物經(jīng)營許可證審查指南（征求意見稿）》意見的函中明確提出，廢煙氣脫硝催化劑應(yīng)優(yōu)先進(jìn)行再生處理，無法再生的應(yīng)進(jìn)行無害化處理，鼓勵(lì)廢煙氣脫硝催化劑的再生和安全處置技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。

這說明國家在政策層面上對(duì)脫硝催化劑的再生和利用的支持，并且國家環(huán)保部會(huì)對(duì)廢煙氣脫硝催化劑的經(jīng)營許可證進(jìn)行管理，這應(yīng)該能夠促進(jìn)脫硝催化劑再生和利用市場(chǎng)的快速發(fā)展。

2.4回收

回收利用主要是通過各種物理、化學(xué)方法把脫硝催化劑中有用的部分（如鋼結(jié)構(gòu)、V2O5等）提取出來循環(huán)利用，目前還沒有大規(guī)模的推廣應(yīng)用；關(guān)于失效催化劑的回收還處于摸索階段。國外不能再生的催化劑都是采用填埋的方式處理，但是國內(nèi)的失效催化劑總量很大，如果全部填埋會(huì)占用大量土地，國家是偏向于能夠利用。雖然有些廠家聲稱有技術(shù)，中電投和遠(yuǎn)達(dá)建了中試裝置，其他廠家只是聲稱有技術(shù)，中試生產(chǎn)線未見建立。

3、電廠目前催化劑運(yùn)行維護(hù)應(yīng)注意的問題

3.1關(guān)于燃料

電廠在建設(shè)脫硝裝置期間，催化劑的選用是催化劑生產(chǎn)廠家根據(jù)燃料中成分來進(jìn)行設(shè)計(jì)選型的，不同燃煤條件的機(jī)組催化劑成分及用量是不盡相同的，這就要求電廠在運(yùn)行期間使用的燃煤應(yīng)與當(dāng)初催化劑選型燃煤條件基本一致，有些電廠由于客觀條件限制，使用高灰、高硫等燃煤，增大了催化劑的磨損，大大縮短了催化劑活性壽命。

3.2關(guān)于催化劑的維護(hù)

對(duì)于脫硝裝置運(yùn)行維護(hù)，電廠應(yīng)按照催化劑廠家定期監(jiān)測(cè)催化劑單元中試性能，便于及時(shí)跟蹤催化劑活性，并為維護(hù)部門提供基礎(chǔ)資料，避免因必要的檢修維護(hù)不及時(shí)跟上，導(dǎo)致催化劑活性降低甚至失活，嚴(yán)重的導(dǎo)致無法再生，只能做廢棄處理。

4．總結(jié)

對(duì)于廢棄脫硝催化劑，通常有3種處理路線：再生、回收、廢棄處理?？紤]到催化劑的運(yùn)行成本和催化劑的處置難度，催化劑再生是處理催化劑的首選方法。但并不是所有的失效催化劑都能進(jìn)行再生處理，如果失效催化劑通過再生方式不能恢復(fù)其活性，則只能進(jìn)行廢棄處理。即使失效催化劑具有再生價(jià)值，再生1-2次，亦不能再生，最終也將成為廢棄催化劑。

回收利用主要是通過各種物理、化學(xué)方法把脫硝催化劑中有用的部分（如鋼結(jié)構(gòu)、V2O5等）提取出來循環(huán)利用，目前還沒有大規(guī)模的推廣應(yīng)用；與此同時(shí)，對(duì)已經(jīng)不宜采取再生和回收方式處理的失效催化劑，由于其屬于危險(xiǎn)固體廢物，必須在獲得許可的危險(xiǎn)廢棄物填埋廠進(jìn)行處理。

現(xiàn)如今活性炭已經(jīng)走入了千家萬戶，并悄無聲息的凈化這我們的生活環(huán)境。經(jīng)過活性炭廠家對(duì)市場(chǎng)的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，很多人在購買活性炭的時(shí)候會(huì)比較傾向購買椰殼活性炭。但是今天小編就要為大家介紹一下活性炭里面的另一個(gè)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，煤質(zhì)活性炭。

煤質(zhì)活性炭應(yīng)用的主要特點(diǎn)是設(shè)備投資省,價(jià)格廉,吸附速度快,對(duì)短期及突發(fā)性水質(zhì)污染適應(yīng)能力強(qiáng)。對(duì)去除嗅味有明顯效果并有助于對(duì)藻類的去除。投加了煤質(zhì)顆?；钚蕴康奈鬯梢宰韪粼孱悓?duì)光吸收,同時(shí)在濁度較低的水源中有明顯的助凝作用,有助于在混凝沉淀中去除藻類。

煤質(zhì)顆?；钚蕴糠凼钩鏊疂岫却蠓冉档?自來水水質(zhì)大幅度提高。對(duì)去除色度有明顯效果。色度的去除有報(bào)道可達(dá)70%,色度低表明去除有機(jī)物的效率高,除鐵、錳的效果好。

云海凈水材料有限公司是專業(yè)的活性炭廠家，工業(yè)用活性炭系列產(chǎn)品有：果殼活性炭，椰殼活性炭，煤質(zhì)活性炭，粉狀活性炭，蜂窩活性炭等。

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