一種低溫循環(huán)再生脫硝催化裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于工業(yè)鍋(窯)爐廢煙氣脫硫脫硝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低溫循環(huán)再生脫硝催化裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]自2011年起，中國的煤炭產(chǎn)量就超過了35億噸，占全球的一半。煤炭消費(fèi)為18.934億噸油當(dāng)量，占中國電力燃料的90%。在消耗煤炭資源的同時(shí)，產(chǎn)生了大量的有損于人體的S02、NOx，且S02、NOx所引起的溫室效應(yīng)、酸雨和臭氧層破壞等環(huán)境污染目前已成為社會(huì)一致關(guān)切的問題。各種治理大氣污染的技術(shù)的研宄已成為各國環(huán)保工作者最緊迫的使命。
[0003]2010年環(huán)保部發(fā)布的《火電廠氮氧化物防治技術(shù)政策》明確指出，氮氧化物是生成臭氧的重要前提物之一，也是形成區(qū)域細(xì)粒子污染和灰霾的重要原因。不僅如此，氮氧化物作為大氣污染物，對人體健康有較大的危害。2012年元月I日起，國家頒布了《火電廠大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)》，將氮氧化物的排放濃度限值統(tǒng)一確定為100mg/m3，此排放濃度限值要求針對全國所有地區(qū)，被稱為“史上最嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)”。同時(shí)，為解決日益嚴(yán)重的霧霾問題，國務(wù)院2013年發(fā)布了《關(guān)于加快發(fā)展節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的意見》，嚴(yán)格部署環(huán)保方面的工作，包括環(huán)保產(chǎn)業(yè)的免減稅負(fù)問題，可以說大氣治理的環(huán)境背景壓力是巨大的，同時(shí)也是機(jī)會(huì)十足的。
[0004]鍋爐煙氣的治理從1998年對除塵提出要求開始，已歷經(jīng)脫硫、脫硝到PM2.5的過程，要求日益嚴(yán)格，尤其是煙氣脫硝目前剛剛起步。目前，各國工業(yè)鍋(窯)爐廢煙氣脫硫、脫硝的主流工藝是利用選擇性還原(SCR)技術(shù)將煙氣中的氮氧化物脫除的方法。選擇性還原法是利用氨(NH3)對NOx的還原功能，在320?400°C的條件下，利用催化劑作用將NOx還原為對大氣沒有污染影響的N2和水，“選擇性”的意思是指氨只選擇NOx進(jìn)行還原反應(yīng)。該工藝于20世紀(jì)70年代末首先在日本開發(fā)成功，80年代和90年代以后，歐洲和美國相繼投入工業(yè)應(yīng)用，現(xiàn)已在世界范圍內(nèi)成為大型工業(yè)鍋爐煙氣脫硝的主流工藝。
[0005]SCR系統(tǒng)由氨供應(yīng)系統(tǒng)、氨氣/空氣噴射系統(tǒng)、催化反應(yīng)系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)等組成，催化反應(yīng)系統(tǒng)是S C R工藝的核心，設(shè)有NH3的噴嘴和粉煤灰的吹掃裝置，煙氣順著煙道進(jìn)入裝載了催化劑的SCR反應(yīng)器，在催化劑的表面用順3把顯1還原成N 2。如專利CN102423604 A公開了一種組合式煙氣脫硫脫硝裝置。該組合裝置包括增壓風(fēng)機(jī)、輸氨管、吸附塔、自動(dòng)報(bào)警探頭、活性炭入口進(jìn)料器、活性炭出口卸料器、飽和活性炭輸送機(jī)、潔凈活性炭輸送機(jī)、再生反應(yīng)器、脫附后活性炭輸送機(jī)、振動(dòng)篩、活性炭補(bǔ)充料斗、新增活性炭輸送機(jī)、活性炭儲(chǔ)存罐，還包括吸附區(qū)內(nèi)的活性炭。并且根據(jù)煙氣量的大小分為一個(gè)及一個(gè)以上的完整的、獨(dú)立的吸附塔，每個(gè)吸附塔均可單獨(dú)完成脫硫脫硝過程。但是利用SCR法、SNCR法及二者混合的方法實(shí)現(xiàn)脫硫脫硝，有以下缺點(diǎn):
[0006](I)需要對完整的鍋爐進(jìn)行改造；
[0007](2)需要在高溫條件 300-400°C (SCR 法)、900-1100°C (SNCR 法)工作；
[0008](3) SCR催化劑由于含有V2O5等重金屬(也稱為釩鈦系)，中毒后對環(huán)境造成二次污染，而且操作時(shí)需要做防毒方面的處理；
[0009](4) SNCR法沒有催化劑，但對爐內(nèi)的溫度窗口控制要求很高；
[0010](5)由于SCR法主要以氨作為還原劑，因此運(yùn)行成本很高。
[0011]伴隨著選擇性還原(SCR)技術(shù)的推廣，在國內(nèi)研發(fā)和生產(chǎn)適合SCR技術(shù)的各類形式的催化劑也應(yīng)運(yùn)而生，催化劑是整個(gè)SCR系統(tǒng)的核心和關(guān)鍵，催化劑的設(shè)計(jì)和選擇是由煙氣條件、組分來確定的，影響其設(shè)計(jì)的三個(gè)相互作用的因素是NOx脫除率、NH3的逃逸率和催化劑體積。在形式上主要有板式、蜂窩式、波紋板式和立柱式四種，而以蜂窩式居多。
[0012]由于SCR法和SNCR法及二者混合的方法實(shí)現(xiàn)脫硫脫硝，需滿足上述條件，而且SCR法用的高溫脫硝催化劑(也稱為釩鈦系)中毒報(bào)廢后還必須要做危廢處理，因此中國窯爐煙氣的上述凈化系統(tǒng)在企業(yè)的實(shí)際運(yùn)行中普遍存在有抵觸的狀態(tài)，大多是用間歇的作業(yè)方式以應(yīng)付上級環(huán)保部門的檢查。
[0013]而從目前工業(yè)窯爐煙氣的治理形式分析:
[0014](I)國內(nèi)外治理NOx主要采用選擇性還原脫硝技術(shù)(約占96% )；
[0015](2) SCR脫硝技術(shù)的核心為催化劑，占SCR系統(tǒng)總投資的40%?60%，現(xiàn)商用催化劑均為V2O5 (WO3)/T12體系(俗稱釩鈦體系)；
[0016](3)我國脫硝劑技術(shù)完全依靠進(jìn)口，雖東方凱特瑞、重慶遠(yuǎn)達(dá)、無錫龍?jiān)吹纫岩M(jìn)催化劑生產(chǎn)線，但知識產(chǎn)權(quán)都是國外的，需支付知識產(chǎn)權(quán)費(fèi)，均為釩鈦體系；
[0017](4)載體原料T12制備技術(shù)均必需進(jìn)口，制備設(shè)備已部分國產(chǎn)化:Ti02占催化劑的80%?90%，總成本的40%?50%，全球只有日本和歐洲的少數(shù)廠家可以生產(chǎn)Ti02。
[0018]從上述各種情況分析可以看出:目前在國內(nèi)外正在使用的工業(yè)鍋(窯)爐廢煙氣脫硫脫硝都是在高溫條件下實(shí)現(xiàn)的，而這種高溫條件下使用的脫硫脫硝裝置不但在低溫條件下不能使用，而且高溫脫硝催化劑中毒報(bào)廢后還必須做好危廢處理。伴隨著脫硫脫硝領(lǐng)域的發(fā)展，低溫脫硫脫硝將成為未來該領(lǐng)域的趨勢，因此現(xiàn)在迫切需要設(shè)計(jì)一種低溫條件下能夠使用的脫硫脫硝系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0019]本發(fā)明的目的在于提供一種低溫循環(huán)再生脫硝催化裝置，所述低溫循環(huán)再生脫硝催化裝置適用于100-160°C的低溫條件下工業(yè)鍋(窯)爐煙氣的脫硝，無需改造原有窯爐；實(shí)現(xiàn)了脫硝催化劑的循環(huán)利用，顯著的降低了運(yùn)行成本，具有較高的脫硝效率，較好的安全性、穩(wěn)定性和可靠性。
[0020]為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0021]本發(fā)明所述低溫是指100_160°C。
[0022]一種低溫循環(huán)再生脫硝催化裝置，包括催化塔，所述催化塔塔體一側(cè)設(shè)置有進(jìn)煙口，另一側(cè)設(shè)置有出煙口，所述低溫循環(huán)再生脫硝催化裝置還包括催化劑再生裝置和輸送裝置，所述催化塔內(nèi)設(shè)置有催化劑反應(yīng)裝置、中毒催化劑出料裝置和再生催化劑進(jìn)料裝置；所述催化劑再生裝置包括中毒催化劑進(jìn)料裝置、再生處理裝置和再生催化劑出料裝置，所述再生催化劑進(jìn)料裝置通過所述輸送裝置與所述再生催化劑出料裝置相連通。
[0023]所述催化劑反應(yīng)裝置內(nèi)放置有脫硝催化劑。所述催化塔中的中毒催化劑出料裝置和再生催化劑進(jìn)料裝置分別位于所述催化劑反應(yīng)裝置的下部和上部，用于將中毒的催化劑送出催化塔，以及將再生的催化劑重新送回催化塔中；所述中毒催化劑進(jìn)料裝置和再生催化劑出料裝置分別與所述再生處理裝置相連，用于將中毒催化劑送入所述再生處理裝置中以及將再生的催化劑從所述再生處理裝置中送入所述催化塔內(nèi)。
[0024]所述低溫循環(huán)再生脫硝催化裝置的工作溫度為100-160 °C，如105°C、110°C、120°C、13(TC、14(rC、145°C 或 150°C。
[0025]所述催化劑反應(yīng)裝置下部設(shè)有支撐板，所述支撐板上設(shè)有大小可調(diào)的