前面介绍了失活SCR脱硝催化剂常见的再生技术和一些有发展潜力的新技术,了解了废弃脱硝催化剂无害化处理技术和其他元素的回收方法等,今天主要讲废弃脱硝催化剂无害化处理存在问题及发展方向。
SCR脱硝催化剂
随着大量废弃脱硝催化剂的产生,废弃脱硝催化剂的无害化处理工艺及相应的关键技术将成为研究热点。目前对蜂窝式SCR催化剂一般采用催化剂压碎后填埋的处置方式,并按照微毒化学物质的处理要求,在填埋坑底部铺设塑料薄膜。由于板式催化剂内含不锈钢基材和钛、钼、钒等金属,可以送至金属冶炼厂进行回用。对特殊地区和燃用煤种的重金属含量高废催化剂一般采用压碎装入混凝土容器内,然后填埋,以上处理方式在一定程度上会对环境产生影响。而目前的还原酸浸法、浓碱浸出法以及钠化焙烧等无害化处理工艺都停留在实验室阶段,由于钒、钨浸出率低、提纯难度大以及成本高的原因暂时无法实现工业化应用。
未来对于废催化剂无害化处理的研究重点应结合国家对于此类危险废弃物处置标准,降低废催化剂内的重金属以及钒、钨等有价金属的含量,达标后以普通废弃物进行处理,减少相关企业危废处理成本。同时积极研发钒、钨等有价金属提纯分离工艺,改善回收的TiO2品质,从而提高无害化处理工艺的经济性。为此,关于废弃脱硝催化剂的再生利用提出以下几点建议。
(1)在设计研发催化剂时,不但要考虑催化剂的脱除效率及使用寿命,还要考虑催化剂可再生环保性能,提高催化剂配方成分及结构设计的再利用便捷及高效性,减少或替换在催化剂中的高环境污染成分,便于再生或回收利用。
(2)在运行脱硝设备时,提倡科学合理的催化剂性能监控和优化控制,尽量保证催化剂性能及状态合理下降,及时安排更新,并尽量确保更换下来的催化剂经再生处理后都能恢复到接近新催化剂的性能。
(3)随相关关键技术研发,将来的催化剂有望实现配方绿色-再生环保-经济循环一体化的发展模式,实现环保不再是企业的负担,而是企业盈利模式的一种选择。
不论如何,当前废弃脱硝催化剂的合理处置成为亟待解决的问题。如何利用废弃脱硝催化剂中有价金属成为研究的主要方向之一,但是当前一些处理工艺基本处于实验室阶段,处理成本高及回收金属初度不足成为研究者面临的主要问题。降低废弃脱硝催化剂中有毒金属元素含量、将其作为普通固废处理同样是废弃脱硝催化剂无害化处理发展方向之一。因此,开展失活SCR催化剂再生技术的研发以及废弃脱硝催化剂无害化处理,对我国火电行业的发展以及环境的改善也具有重要的意义,是未来我国SCR脱硝领域需要高度重视的一个方面。
虽然脱硝催化剂再生及无害化处理技术已经发展多年,但是成本仍然居高不下,高昂的废弃脱硝催化剂的处理费用给生产企业发展造成很大影响。还需要进一步研发相关关键技术,确保催化剂的成分配方绿色、高效、结构强度耐腐性优异,合理科学控制优化运行参数及状态,降低脱硝催化剂再生费用,提高有价金属回收纯度,开发废弃脱硝催化剂用途以及实现再生处理的规模化推广应用,将成为未来脱硝领域发展的主要方向。
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