專利名稱：一種移動式scr脫硝催化劑集成再生系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煙氣凈化領(lǐng)域，具體地，涉及一種移動式SCR脫硝催化劑集成再生系統(tǒng)及其方法。
背景技術(shù)：
催化劑裝置也稱作SCR選擇性催化裝置，所用SCR脫硝催化劑的失活有很多原因。原因之一是催化劑表面或孔道堵塞。SCR脫硝催化過程中，催化劑孔裝置會慢慢堵塞并形成一層薄壁，薄壁的厚度約為I 100 μ m，降低了煙氣與催化劑的有效接觸，導(dǎo)致不能將NOx和NH3轉(zhuǎn)化成N2和H20。為了盡可能提高SCR脫硝催化劑的使用效率，進(jìn)行了大量的催化劑表面積孔道堵塞清理方法的研究，包括蒸汽清灰方式、人工清理方式。盡管采取了這些措施，但是隨著使用時間的增長，還是會出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象；還有的采取了振動措施，振動裝置通過振動可以松動積灰，但是這種方式有可能讓松散的積灰落入SCR脫硝催化劑孔道中；這些增加的裝置并沒有實現(xiàn)催化劑的再生，而是進(jìn)一步增大了堵塞的幾率。同時這些清灰布置并沒有清理掉催化劑脫硝裝置運(yùn)行過程中的積灰。原因之二 催化劑活性成分中毒。煙氣中的有毒成分，如As、K、Na，會在催化劑表面富集，而使催化劑中毒。例如砷會富集·在催化劑表面和內(nèi)表面，阻止反應(yīng)進(jìn)行。原因之三催化劑磨損損失。煙氣中灰塵流經(jīng)催化劑時，會造成催化劑的磨損，導(dǎo)致催化劑活性成分減少，同時反應(yīng)截面積減少。催化劑磨損造成的活性降低是一個不可逆的過程。煙氣中的飛灰流經(jīng)催化劑不僅造成催化劑磨損，還會造成催化劑表面積灰的磨損；同時，煙氣中的飛灰被截留，在催化劑表面形成新的表面覆蓋物，阻礙煙氣的擴(kuò)散。專利號為DE3816600C2的德國專利申請公開了一種催化劑再生裝置，主要是針對砷中毒的催化劑。這種再生裝置再生時沒有考慮到由于表面積灰引起的催化劑失活比例。再生清洗液包括硝酸、鹽酸、硫酸，也可以加入乙酸，根據(jù)專利描述，失活催化劑浸泡在再生清洗液中實現(xiàn)再生。這種浸泡再生的方式存在以下缺點一方面再生液投資高；另一方面再生液經(jīng)砷污染后，后續(xù)處理難。專利號為EP0136966B1的歐洲專利申請公開的再生裝置，第一步用干蒸汽去除催化劑外表面的積灰；第二步用含水量< O. 4的濕蒸汽溶解、清除催化劑的中毒物質(zhì)。這種方法的第一步并不能去除在催化劑表面形成的薄覆蓋層，而僅僅只是起到了疏通催化劑內(nèi)部小通道。脫硝裝置內(nèi)設(shè)置的吹灰裝置長時間運(yùn)行也能起到這樣的作用。專利中第二步再生方式以第一步為基礎(chǔ)，只有第一步將催化劑表面的覆蓋層完全或部分清理掉時，才能通過第二步實現(xiàn)催化劑再生。這種方法需要大量的干、濕蒸汽，投資費(fèi)用高。專利號為JP-A-63147155的日本專利申請公開了一種催化劑再生裝置。將失活的催化劑從塔內(nèi)取出，放置在再生池中的懸掛裝置中。再生液流經(jīng)再生池，實現(xiàn)催化劑再生。再生液是含有粗顆粒的水溶液或者酸溶液。專利號為JP-A-52027091的日本專利申請公開了一種催化劑再生方法，將失活催化劑用含有無機(jī)酸的稀溶液處理實現(xiàn)再生。
專利號為4，210，628的美國專利申請公開了一種含有粉狀或顆粒狀催化劑活性成分(W，MO, V, CU, etc)的催化劑再生方法。當(dāng)形成的硫酸銨將活性成分覆蓋導(dǎo)致催化劑活性降低時，應(yīng)用350°C的隊或者用溫度約為80°C的熱水處理，實現(xiàn)再生。專利號為DE3020698C2的德國專利申請公開了一種催化劑活性再生方法，在優(yōu)化的溫度和壓力下，用蒸汽將引起催化劑活性降低的物質(zhì)去除。專利中對多種氣體進(jìn)行了研究，包括甲烷、丙烷、二氧化碳、氬氣。這種再生方式也沒有考慮到催化劑表面的覆蓋層，難以實現(xiàn)真正的催化劑再生。專利號為CN201445960U的中國專利申請公開了一種催化劑再生裝置。該裝置包括吹掃、清洗、干燥、活化、再干燥布置，分布設(shè)置清洗裝置，設(shè)備投資大，同時多池搬運(yùn)易造成催化劑磨損。綜上所述，現(xiàn)有的SCR脫硝催化劑再生工藝流程如下圖所示，針對此工藝流程，現(xiàn)有的脫硝催化劑再生專利在工藝順序方面做了某些調(diào)整，也有部分專利是針對再生環(huán)節(jié)，對不同再生液進(jìn)行了研究；在SCR脫硝催化劑裝置方面，現(xiàn)有的專利都是針對各個環(huán)節(jié)分別設(shè)計，依次由清洗池、酸洗池、再生池等。
權(quán)利要求
1.一種移動式SCR脫硝催化劑集成再生系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括 一用于搬運(yùn)待再生SCR脫硝催化劑模塊的吊裝系統(tǒng)； 一用于對待再生SCR脫硝催化劑模塊進(jìn)行再生處理的再生系統(tǒng)(2)； 一用于承載吊裝系統(tǒng)和再生系統(tǒng)(2)的支撐板(30)； 所述吊裝系統(tǒng)包括 一用于將待再生SCR脫硝催化劑模塊搬運(yùn)至所述再生系統(tǒng)(2)的第一吊裝裝置(I)； 一用于將待再生SCR脫硝催化劑模塊在再生系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行搬運(yùn)的第二吊裝裝置(4)； 所述第一吊裝裝置(I)和再生系統(tǒng)(2 )分別設(shè)置于支撐板(30 )上，所述第二吊裝裝置(4)與再生系統(tǒng)(2)連接； 所述再生系統(tǒng)包括 一用于對待再生SCR脫硝催化劑模塊進(jìn)行清灰處理的清灰系統(tǒng)(3)； 一用于對待再生SCR脫硝催化劑模塊進(jìn)行噴淋的噴淋系統(tǒng)(5)； 一用于對待再生SCR脫硝催化劑模塊進(jìn)行再生處理的再生池(6)； 一用于對待再生SCR脫硝催化劑模塊進(jìn)行干燥的干燥系統(tǒng)(7)； 所述清灰系統(tǒng)(3)位于再生系統(tǒng)(2)內(nèi)，所述噴淋系統(tǒng)(5)設(shè)置于再生系統(tǒng)(2) —側(cè)，所述干燥系統(tǒng)(7)和再生池(6)分別設(shè)置于所述再生系統(tǒng)(2)內(nèi)側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種移動式SCR脫硝催化劑集成再生系統(tǒng)，其特征在于， 所述系統(tǒng)還包括 用于移動所述系統(tǒng)的滾輪(31)； 所述滾輪(31)與支撐板(30 )連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種移動式SCR脫硝催化劑集成再生系統(tǒng)，其特征在于， 所述第一吊裝裝置(I)包括 一起吊座(8)、起吊架(9)、過渡架(10)、吊環(huán)(11)、吊繩(33)和吊鉤(32)； 所述起吊架(9)和過渡架(10)分別與起吊座(8)連接，所述吊環(huán)(11)設(shè)置于過渡架(10)上，所述起吊架(9)、吊環(huán)(11)和吊鉤(32)通過吊繩(33)依次連接； 所述第二吊裝裝置(4)包括 一用于將待再生SCR脫硝催化劑模塊送至再生池的牽引線(15)和滑輪(14)； 所述牽引線(15)與滑輪(14)連接； 所述清灰系統(tǒng)(3)包括 一用于放置待再生SCR脫硝催化劑模塊的支撐框架(34)； 一用于對待再生SCR脫硝催化劑模塊進(jìn)行清灰處理的聲波清灰裝置(12)； 一用于存放清理的積灰的積灰盤(13)； 所述聲波清灰裝置(12)與所述再生系統(tǒng)(2)內(nèi)壁連接； 所述積灰盤(13)設(shè)置于支撐框架(34)下端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種移動式SCR脫硝催化劑集成再生系統(tǒng)，其特征在于， 所述噴淋系統(tǒng)(5)包括 一用于對所述待再生SCR脫硝催化劑模塊頂部進(jìn)行清理的第一噴淋裝置(17)； 一用于對所述待再生SCR脫硝催化劑模塊側(cè)壁進(jìn)行清理的第二噴淋裝置(16)； 所述第一噴淋裝置(17)與第二噴淋裝置(16)呈90°設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種移動式SCR脫硝催化劑集成再生系統(tǒng)，其特征在于， 所述再生池(6)包括 一用于向再生池提供清洗和再生用溶液的補(bǔ)液閥(18); 一用于排出再生池內(nèi)溶液的排液閥(19)； 一用于對再生池內(nèi)溶液進(jìn)行攪拌的氣泡發(fā)生裝置(20)； 一用于監(jiān)測再生池內(nèi)溶液液面高度和溫度的第一顯示裝置(21); 一用于對所述待再生SCR脫硝催化劑模塊進(jìn)行超聲清洗的超聲發(fā)生裝置(22)； 一用于對所述待再生SCR脫硝催化劑模塊進(jìn)行干燥的加熱干燥裝置(23)； 一用于支撐待再生SCR脫硝催化劑模塊的支架(35)； 所述第一顯示裝置(21)、加熱干燥裝置(23)、氣泡發(fā)生裝置(20)、支架(35)和超聲發(fā)生裝置(22)由上而下設(shè)置于再生池(6)內(nèi)側(cè)； 所述補(bǔ)液閥(18)和排液閥(19)分別設(shè)置于再生池(6)內(nèi)側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種移動式SCR脫硝催化劑集成再生系統(tǒng)，其特征在于， 所述干燥系統(tǒng)(7)包括 一用于對待再生SCR脫硝催化劑模塊進(jìn)行干燥的鼓風(fēng)干燥裝置(24)； 一用于排出再生池內(nèi)氣體的排氣閥(25)； 一用于監(jiān)測干燥溫度的第二顯示裝置(26)； 所述鼓風(fēng)干燥裝置(24)、排氣閥(25)和第二顯示裝置(26)分別設(shè)置于所述干燥系統(tǒng)(7)內(nèi)側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種移動式SCR脫硝催化劑集成再生系統(tǒng)，其特征在于， 所述清灰系統(tǒng)(3)通過支撐框架(34)與牽引線(15)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種移動式SCR脫硝催化劑集成再生系統(tǒng)，其特征在于， 所述第一噴淋裝置(17)與第二噴淋裝置(16)分別設(shè)置有 噴淋進(jìn)水主管(27 )、噴淋進(jìn)水支管(28 )和噴嘴(29 ); 所述噴淋進(jìn)水支管(28 )與噴淋進(jìn)水主管(27 )連接，所述噴嘴(29 )設(shè)置于噴淋進(jìn)水支管(28)上。
9.一種應(yīng)用如權(quán)利要求1 8中任一項所述的移動式SCR脫硝催化劑集成再生系統(tǒng)對待SCR脫硝催化劑模塊進(jìn)行再生的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟 A、清灰處理 通過第一吊裝裝置(I)將待再生SCR脫硝催化劑模塊送入清灰系統(tǒng)(3)，通過聲波清灰裝置(12)對所述待再生SCR脫硝催化劑模塊進(jìn)行清灰處理； B、噴淋水洗 通過第二吊裝裝置(4)將待再生SCR脫硝催化劑模塊送至噴淋系統(tǒng)(5)，對待再生SCR脫硝催化劑模塊進(jìn)行清洗； C、清洗液清洗 通過第一吊裝裝置(I)將待再生SCR脫硝催化劑模塊放置于再生池(6)內(nèi)，向再生池(6)內(nèi)注入清洗液，對待再生SCR脫硝催化劑模塊進(jìn)行清洗； D、噴淋水洗 通過第一吊裝裝置(I )，將經(jīng)過步驟C處理后的待再生SCR脫硝催化劑模塊送入噴淋系統(tǒng)(5)，對待再生SCR脫硝催化劑模塊進(jìn)行清洗； E、干燥 排出再生池(6)內(nèi)的溶液，通過第一吊裝裝置(1)，將經(jīng)過步驟D處理后的待再生SCR脫硝催化劑模塊送入再生池(6)，進(jìn)行干燥處理； F、添加再生液 向再生池(6)注入再生液，補(bǔ)充待再生SCR脫硝催化劑模塊內(nèi)的活性成分； G、干燥 經(jīng)步驟F處理后，將再生池(6)內(nèi)溶液排空，對待再生SCR脫硝催化劑模塊進(jìn)行干燥處理； H、最終干燥處理 通過第一吊裝裝置(I)，將經(jīng)過步驟G處理后的待再生SCR脫硝催化劑模塊送入干燥系統(tǒng)(7)，將待再生SCR脫硝催化劑模塊升溫至400 500°C，對待再生SCR脫硝催化劑模塊進(jìn)行干燥處理，最終得到SCR脫硝催化劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于， 在步驟B中，噴淋系統(tǒng)(5)通過第一噴淋裝置(17)和第二噴淋裝置(16)對待再生SCR脫硝催化劑模塊進(jìn)行清洗；所述第一噴淋裝置(17)噴淋速度為2. 5 3m/s，所述第二噴淋裝置(16)的噴淋速度為7 14m/s,噴淋時間為3 IOmin ； 在步驟C中，通過超聲發(fā)生裝置(22)對待再生SCR脫硝催化劑模塊進(jìn)行清洗；清洗時間為10 30min，清洗溫度25 50°C，所述超聲發(fā)生裝置(22)的超聲波頻率為15 30kHz，超聲波功率與再生池(6)的池底面積關(guān)系為15 55kW/m2 ； 在步驟D中，噴淋系統(tǒng)(5)通過第一噴淋裝置(17)和第二噴淋裝置(16)對待再生SCR脫硝催化劑模塊進(jìn)行清洗；所述第一噴淋裝置(17)噴淋速度為2. 5 3m/s，所述第二噴淋裝置(16)的噴淋速度為3. 5 8. 5m/s,噴淋時間為5 IOmin ； 在步驟E中，通過加熱干燥裝置(23)對待再生SCR脫硝催化劑模塊進(jìn)行干燥處理，干燥溫度為90 120°C，干燥時間為15 25min ； 在步驟C和步驟F中，開啟氣泡發(fā)生裝置(20)對所述清洗液和再生液進(jìn)行攪拌； 在步驟G中，通過加熱干燥裝置(23)對待再生SCR脫硝催化劑模塊進(jìn)行干燥處理；干燥溫度為90 120°C，干燥時間為15 25min ； 在步驟H中，通過鼓風(fēng)干燥裝置(24)將待再生SCR脫硝催化劑模塊升溫，干燥時間30 90min，升溫速度為50 10°C /min。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種移動式SCR脫硝催化劑集成再生系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括一用于搬運(yùn)待再生SCR脫硝催化劑模塊的吊裝系統(tǒng)；一用于對待再生SCR脫硝催化劑模塊進(jìn)行再生處理的再生系統(tǒng)；一用于承載吊裝系統(tǒng)和再生系統(tǒng)的支撐板。本發(fā)明還公開了SCR脫硝催化劑再生方法。本發(fā)明所述系統(tǒng)設(shè)計專門的吊裝系統(tǒng)，實現(xiàn)待再生SCR脫硝催化劑模塊的安全運(yùn)輸，及在清洗和再生等環(huán)節(jié)中的翻轉(zhuǎn)，提高脫硝催化劑的再生效果；通過合理設(shè)計及布局實現(xiàn)多池合一，減小再生裝置的占地面積，同時減少了搬運(yùn)程序，降低了對待再生催化劑的磨損。
文檔編號B01D53/56GK103055963SQ201310028368
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月25日
發(fā)明者高繼賢, 范治國, 閻冬, 劉安陽, 李靜, 張小娟, 洪小松, 楊春琪 申請人:上海龍凈環(huán)保科技工程有限公司