催化剂再生

  催化剂回收及再生方案

  我公司可对催化剂进行回收及再生服务,现将其简单方法概括如下:

  目前,失效催化剂的处理方式主要有三种:再生、资源再利用及填埋。

  a对于结构保持完整、具备催化剂再生条件的催化剂,一般由我们采用专用设备进行进行再生处理,经检验合格后可继续使用;

  b已经残破但仍有利用价值的催化剂我们负责回收,经粉碎提炼出贵重金属,进行资源再利用;

  c对于没有经济价值的旧催化剂,我们负责进行回收处理,一般采用破碎后填埋的方法来处理。

  比较上述三种方式,我司更倾向于推荐再生。

  (一).催化剂再生的原因以及再生方法

  1再生的原因

  (1)再生相对于再次购买催化剂的成本要降低50-60 %,再生催化剂的化学活性可达到75%~90%以上,使用寿命也能达到18000小时以上。

  (2)在5-6年内无需考虑催化剂作为危险固废处理和处置的费用,进一步节约成本,减少环境风险,利国利民。我司后续还在考虑将报废SCR催化剂用于除汞、除二恶英等领域的应用,变废为宝。

  2再生的方法

  催化剂再生方法有很多种,要根据失活原因确定再生方法。再生处理的目的不同,采用的方法也不同。常用的再生方法见表 1。

  表 1 常用催化剂再生方法

  再生目的

使用方法

  消除机械粉尘及杂质

吹扫、抽吸

  脱除表面沉积的金属及盐

酸碱洗、溶剂萃取、络合清洗

  添补有效组分

浸渍、沉淀法

  恢复机械强度

重新成型

  表面重组

酸碱作用、氯化更新

  催化剂清洗是一项困难大且技术含量高的工作,既要保证催化剂表面干净、具有足够的活性,又要避免过度操作使载体和活性成分受到损害。清洗-再生有两种方式。

  a 在线清洗

  在催化剂模块不拆离的情况下,采用以除盐水为主的清洗介质对催化剂模块逐一进行清洗。催化剂模块顶部安装清洗喷嘴,底部安装液体收集系统,构成一个密封不漏水的系统;顶部喷射除盐水,冲洗掉堵塞颗粒、表面油脂覆盖层和去除可溶性有毒物质 (Na+ 、K+  ) 。在起炉时,用热空气烘干,防止水分存在催化剂晶体微孔上。

  b 离线清洗

  离线清洗就是将催化剂模块拆下来送至生产厂家,在专门设施中进行清洗和活性成分增补。该工艺一般在水中清洗,水中加入表面活性物质的复合物和能够增加催化剂附加活性的金属复合物,最后在 60~120℃温度下对其彻底干燥。

  我公司的专有催化剂再生技术,利用SCR脱硝催化剂清洗再生液,其成分中包含具有较强去污能力的渗透促进剂、表面活性剂以及能够增加催化剂活性的其他成分,如偏钒酸铵、仲钨酸铵、仲钼酸铵等。

  失活催化剂在再生过程中将发生如下反应:

  2NH4 VO3= H2O + 2NH3 ↑ +V2 O5,

  (NH4)10·H2 (W2 O7)6·H2 O = 12WO3 + 10NH3↑+ 7H2O,

  (NH4) 6Mo7 O24   ·4H2 O  = 7MoO3     + 6NH3↑ +7H2O。

  该清洗-再生液的可以达到以下两点:

  a对烟气脱硝催化剂在进行清洗的同时又能同时补充活性成分,因此可以显著提高失活的催化剂活性,催化剂再生后活性可恢复到 75% ~90% ; 

  b经过再生后的催化剂完全能够被继续正常使用,使用寿命可以达到新催化剂的 95%以上。

  为配合催化剂清洗-再生的操作,我公司又发明了一种催化剂的清洗-再生装置。该装置设有吹扫池、清洗池、活化池、干燥池。吹扫池为可密封的容器,池内设有负压吸尘装置及干燥洁净空气接入口。清洗池是一个盛装有去离子水的容器,池内设有超声波发生装置、补水阀、排水阀及气泡发生装置。活化池为用于浸渍和提高催化剂活性成分含量的容器,池内设有活化池补水阀、活化池排水阀、水循环装置。干燥池内设有干燥装置、热风系统、进气阀、排气阀。

  这种清洗-再生装置可以制作成一体式,以方便车载、移动灵活,也可以制作成分体式固定装置,以便扩大容量、实现批量化操作。催化剂在各工序中的转移可以通过吊装实现。

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  图1 催化剂再生


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  图2催化剂再生前后对比