烟气脱硝市场的爆发促进脱硝催化剂的用量增加,而失效的脱硝催化剂属危险废物,其收集、贮存、运输、处置均须严格按危险废物的规定执行。如不再生,将造成资源的严重浪费,并带来环境的二次污染。失活脱硝催化剂进行再生有利于环境保护,有利于节约原材料,实现中国有限资源的循环再利用,因此脱硝催化剂再生是SCR脱硝行业发展的必由之路。
脱硝催化剂
目前国内脱硝催化剂失活后的再生处理已有两种方案出现,一是现场再生,二是工厂再生。这与欧洲和美国最初经历的过程相同,美国于2005年以后已经不再采用现场再生方法,其根本的原因就在于美国电厂和环境管理部门认为现场再生是很危险的,极易造成现场环境和水质的污染,且总成本太高,同时现场再生的催化剂不能达到烟气脱硝要求的质量和性能。
由于我国烟气脱硝工程起步较晚,国内部分从事废烟气催化剂处理企业采用的是现场再生方式。但从目前来看,工厂化再生是国际上主流催化剂再生方案。
现场再生过程仅仅是把表面沉积物和附载物用物理化学方法简单清除,再负载一定量的化学活性物质,催化剂内部的微孔无法得到有效的恢复,且其失活速率远大于工厂化再生的催化剂。同时现场再生清洗有毒物质的过程中会产生大量的含有重金属的废气、废水、废液、废渣,加之现场没有无害化处理设备和系统,极易对电厂周边环境和水质形成二次污染,对电厂工作人员产生较大的健康风险。现场再生由于受到许多现场条件的制约,其生产能力低,且不能再生的废弃(或报废)催化剂在现场根本无法处理。可以说现场再生仅能成为应急的一种非正常的临时措施,而不能成为真正意义的催化剂再生。
工厂化再生是通过物理和化学方法有机的结合,将催化剂表面和微孔堵塞物完全去除,更重要的是把化学中毒物砷、磷和碱金属也有效地去除。工厂化再生可以严格控制烘干煅烧的环境,这对化学活性物的负载过程的有效性至关重要,这些都是现场再生根本无法实现的。工厂化再生不但可以对再生过程中产生的废水处理后达标排放,还可以对无法再生的废弃催化剂进行无害化处理,无二次污染。
从再生效果上来看,工厂化再生能够根据催化剂的不同的中毒情况进行分析,有针对性地进行清洗、再生,通常能达到或者超过初始的活性K值。与此同时,工厂化再生在国外具备成熟的工艺和实际使用数据,失活速率几乎同新催化剂保持一致。真正的工厂再生工艺是一个复杂的物理化学过程,也是为每一个客户量身定做的再生方案,可以使催化剂的化学性能恢复到100%。
总体来说,经过工厂再生的催化剂与现场再生的催化剂在性能上有本质的区别。虽然有些测试报告显示现场再生的催化剂能较大程度地还原原始催化剂的脱硝性能,但这些测试都是在实验室微型反应器中进行的,大量的对比数据表明,在实验室小试装置中测量的催化剂活性仅能代表催化剂的相对活性,通常用于催化剂的开发,并不能模拟真实的烟气条件而准确地测量催化剂活性的绝对值。工厂化再生很大程度上解决了现场再生的某些缺陷。我国脱硝催化剂行业再生方式选择应反复对比两种再生方式,同时借鉴国际上的经验,从而促进废烟气脱硝催化剂再生整个行业的健康、快速发展。
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