[00115481]燃煤脱硝失活SCR 催化剂再生技术开发及应用

一、课题来源与背景 氮氧化物是重要的燃煤污染物之一。目前,国内燃煤电厂氮氧化物减排已取得阶段性进展,其中失活催化剂利用处置问题日益凸显。失活催化剂具有浸出毒性,若处置不当极易造成环境污染。 与资源化回收及直接填埋处理相比,失活催化剂的再生利用最为经济环保,也具有更好的技术可行性。项目立项初期,国内已初步形成自主研发的再生技术,但研究不够深入。浙江省内没有开展再生服务的公司,而浙江省作为国内火电机组装机容量较大的省份,对于专业化的失活催化剂再生技术服务的需求更加迫切。 为此,浙江浙能催化剂技术有限公司对燃煤电厂失活催化剂的再生处理进行了调研,并联合 清华大学、浙江浙能技术研究院有限公司开展了系列研究。 二、技术原理及性能指标 脱硝催化剂再生的技术原理是：对可再生的失活催化剂进行粉煤灰及有害成分的清除,然后在催化剂上负载活性组分,恢复其脱硝、理化性能,并具备较好的通孔率等外观指标。 利用本技术完成的再生项目,催化剂理化性能、反应性能等各项指标明显恢复,催化剂通孔率不低于98%,机械强度未见明显降低,SO2/SO3转化率符合设计要求：兰溪#3机运行情况显示,再生催化剂经过3600 h运行脱硝活性衰减速率明显慢于理论计算值,具有较好的稳定性。 三、技术的创造性与先进性 （1）系统研究总结了脱硝催化剂的中毒机制与类别,研发了中毒物种的定向再生清洗技术。首次采用电泳方法清除碱金属,HEDP洗液清除钙物种,Ca（NO3）2清洗液及氢气还原再生方法清除砷物种,并获得了最佳的工艺参数。 （2）系统开展了失活催化剂再生的小试、中试及工业运行的工艺过程,确定了浸渍时间、煅烧温度、基体含水量等关键工艺参数;结合程序设计、数学模型模拟、热处理曲线设计等方法,对活性液配方及配制、浸渍过程控制、活性物种形成等进行精确控制,实现了活性物种在再生催化剂中的高度分散。 （3）首次引入机组运行评估,优化了清洗液及活性液的配方、工艺等全面设计技术,配合自主设计的全密闭梯级压力清灰系统、强化对流传质清洗系统、干燥煅烧一体式窑炉热处理系统,构建了完整的再生工艺技术。 四、技术的成熟程度,适用范围和安全性 项目开发期间共获授权国家专利7 项（含发明专利4 项）,发表论文9 篇（SCI 收录8 篇）,编制《烟气催化脱硝关键技术研发及应用》著作1 册。项目建成再生生产线1 条,获得浙江省环保厅颁发的危险废物经营许可证。 该技术主要应用于SCR脱硝技术领域,重点解决燃煤电厂蜂窝式、板式等多类型失活脱硝催化剂的再生利用问题。 该技术生产做到了失活脱硝催化剂的合法合规处置,生产三废经处理后达标排放,不存在安全问题。 五、应用情况及存在的问题 本成果已在国内多省份推广应用,尤其在浙江省市场占有率居行业前列。共计减少失活脱硝催化剂废弃量约7500 m3,有效控制了富集其中的汞、砷、铍等重金属对土壤及水体的污染,提高了监管水平。应用本项目技术的燃煤机组实现削减氮氧化物约11.7 万吨/年,为实现国家氮氧化物治理目标提供技术支撑。 问题：应注重积累再生生产的技术参数及再生催化剂运行数据,对再生技术进行持续的优化。 六、历年获奖情况 2018年度先后获得浙江省能源科技进步一等奖、浙江省电力科技进步一等奖。