CN103436378B

CN103436378B - 火电厂脱硝催化剂孔道堵塞的清洗液及其清洗方法

Info

Publication number: CN103436378B
Application number: CN201310373303.3A
Authority: CN
Inventors: 刘红辉; 刘伟; 黄锐; 王奋善; 袁鹏; 陈飞; 樊永生; 罗成; 魏丽斯; 李玉兵; 陶丹; 黄新竹; 张政科; 赵立超
Original assignee: CHONGQING MINGZHU ENVIRONMENTAL PROTECTION ENGINEERING Co Ltd; CHONGQING YUANDA CATALYST MANUFACTURING Co Ltd
Current assignee: Chongqing Mingzhu Environmental Protection Engineering Co., Ltd.; State Power Investment Group Yuanda environmental protection catalyst Co., Ltd.
Priority date: 2013-08-23
Filing date: 2013-08-23
Publication date: 2014-12-24
Anticipated expiration: 2033-08-23
Also published as: CN103436378A

Abstract

本发明公开了一种火电厂脱硝催化剂孔道堵塞的清洗液及其清洗方法；所述清洗液的活性成分及其质量分数为：烷基酚聚氧乙烯醚5%～15%，异构醇醚2%～10%，聚乙二醇1%～5%，EDTA0.5%～2%，醋酸0.4%～1%；清洗脱硝催化剂的方法包括以下步骤：1）将待再生的脱硝催化剂进行机械除尘；2）将机械除尘后的脱硝催化剂浸泡在装有所述清洗液的清洗池中；3）浸泡后用超声波清洗的方式清除脱硝催化剂孔道内的堵塞灰垢；4）将清洗完的脱硝催化剂进行干燥，得到再生的脱硝催化剂。采用本发明的方法再生后的脱硝催化剂，其孔道通畅率大于99%，保持催化剂抗压强度及磨损强度，同时再生工艺操作简单，满足SCR脱硝工程要求。

Description

火电厂脱硝催化剂孔道堵塞的清洗液及其清洗方法

技术领域

本发明涉及脱硝催化剂再生技术领域，具体涉及一种火电厂脱硝催化剂孔道堵塞的清洗液及其清洗方法。

背景技术

于2010年1月27日实施的《火电厂氮氧化物防治技术政策》，倡导合理使用燃料与污染控制技术相结合、燃烧控制技术和烟气脱硝控制技术相结合的综合防治措施，以减少燃煤电厂氮氧化物的排放。政策特别指出“失效催化剂应尽可能采用再生技术，无法再生的失效催化剂可按《危险废物安全填埋污染控制标准》（GB18598）的要求进行填埋，鼓励高性能催化剂原料、新型催化剂、失效催化剂的再生及安全处置技术的开发和应用”。2013年8月，国务院下发了关于加快发展节能环保产业的意见[国发〔2013〕30号]，明确指出“大力发展脱硝催化剂制备和再生，实施产业化示范工程。”因此，开展脱硝催化剂再生技术研究符合国家产业政策。

自漳州后石电厂（6×660MW）采用脱硝装置后，我国火电厂脱硝行业得以迅速发展，截至目前，装机容量约4亿KW安装了SCR脱硝装置。从近三年运行效果看，由于我国煤质具有高灰特点（达到45～60g/Nm³）及SCR运行管理不当等缘故，导致脱硝催化剂出现孔道大面积堵塞现象（脱硝催化剂单元体孔道堵塞一般40%以上），被堵塞部分催化剂活性完全失去，如图1所示。因此，开发清除燃煤电站脱硝催化剂孔道堵塞使脱硝催化剂再生的方法符合我国脱硝催化剂运行需求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种火电厂脱硝催化剂孔道堵塞的清洗液及其清洗方法，可有效清除脱硝催化剂孔道堵塞灰垢，使脱硝催化剂再生，并且工艺简单，再生效果好。

本发明公开了一种火电厂脱硝催化剂孔道堵塞的清洗液，所述清洗液的活性成分及其质量分数为：烷基酚聚氧乙烯醚5%～15%，异构醇醚2%～10%，聚乙二醇1%～5%，EDTA0.5%～2%，醋酸0.4%～1%。

本发明还公开了使用上述清洗液清洗脱硝催化剂的方法，包括以下步骤：

1）将待再生的脱硝催化剂进行机械除尘；

2）将机械除尘后的脱硝催化剂浸泡在装有所述清洗液的清洗池中；

3）浸泡后用超声波清洗的方式清除脱硝催化剂孔道内的堵塞灰垢；

4）将清洗完的脱硝催化剂进行干燥，得到再生的脱硝催化剂。

进一步，所述步骤2）中，浸泡时间为20～60分钟。

进一步，所述步骤3）中，超声波清洗时间为10～30分钟。

进一步，所述步骤4）中，干燥时采用80～150℃热空气条件下，烘干2～5小时。

进一步，所述脱硝催化剂为蜂窝式催化剂、平板式催化剂或波纹式催化剂。

本发明的有益效果在于：本发明的清洗液包含有表面活性剂及有机酸，表面活性剂包括烷基酚聚氧乙烯醚、异构醇醚和聚乙二醇，有机酸包括EDTA和醋酸；清洗过程同时辅助采用超声波清洗方式，清洗液通过物理性渗透，在脱硝催化剂孔道中与SO₃、Al₂O₃、CaO化合物等进行化学反应产生微量的气体，同时通过表面活性剂的作用使得固态物质发生膨胀疏松，降低表面张力作用，使污垢在超声波作用下从催化剂孔道中脱落，从而达到清除脱硝催化剂孔道堵塞目的。采用本发明的方法再生后的脱硝催化剂，其孔道通畅率大于99%，保持催化剂抗压强度及磨损强度，均满足SCR脱硝工程设计要求；同时，再生工艺操作简单，适用于工业规模化脱硝催化剂再生。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为孔道堵塞严重的脱硝催化剂；

图2为清洗后的脱硝催化剂。

具体实施方式

以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

实施例1

1、清洗液的配制

在超声波清洗池中，配置烷基酚聚氧乙烯醚质量分数为15%，异构醇醚质量分数为10%，聚乙二醇质量分数为5%，EDTA质量分数为0.5%，醋酸质量分数为0.4%，进行超声处理10分钟，使其混合均匀，放置老化1小时，得到清洗液，共计10m³。

2、清洗脱硝催化剂

1）将待再生的脱硝催化剂进行机械除尘；

2）将机械除尘后的脱硝催化剂浸泡在装有所述清洗液的清洗池中，浸泡时间为20分钟；

3）浸泡后用超声波清洗的方式清除脱硝催化剂孔道内的堵塞灰垢，超声波清洗时间为30分钟；

4）将清洗完的脱硝催化剂于80℃热空气条件下烘干5小时，得到再生的脱硝催化剂，如图2所示。

实施例2

1、清洗液的配制

在超声波清洗池中，配置烷基酚聚氧乙烯醚质量分数为5%，异构醇醚质量分数为2%，聚乙二醇质量分数为1%，EDTA质量分数为2%，醋酸质量分数为1%，进行超声处理10分钟，使其混合均匀，放置老化1小时，得到清洗液，共计10m³。

2、清洗脱硝催化剂

1）将待再生的脱硝催化剂进行机械除尘；

2）将机械除尘后的脱硝催化剂浸泡在装有所述清洗液的清洗池中，浸泡时间为60分钟；

3）浸泡后用超声波清洗的方式清除脱硝催化剂孔道内的堵塞灰垢，超声波清洗时间为20分钟；

4）将清洗完的脱硝催化剂于150℃热空气条件下烘干2小时，得到再生的脱硝催化剂。

实施例3

1、清洗液的配制

在超声波清洗池中，配置烷基酚聚氧乙烯醚质量分数为10%，异构醇醚质量分数为6%，聚乙二醇质量分数为3%，EDTA质量分数为1.3%，醋酸质量分数为0.7%，进行超声处理10分钟，使其混合均匀，放置老化1小时，得到清洗液，共计10m³。

2、清洗脱硝催化剂

1）将待再生的脱硝催化剂进行机械除尘；

2）将机械除尘后的脱硝催化剂浸泡在装有所述清洗液的清洗池中，浸泡时间为40分钟；

4）将清洗完的脱硝催化剂于120℃热空气条件下烘干3小时，得到再生的脱硝催化剂。

实施例4

1、清洗液的配制

在超声波清洗池中，配置烷基酚聚氧乙烯醚质量分数为12%，异构醇醚质量分数为9%，聚乙二醇质量分数为4%，EDTA质量分数为1.5%，醋酸质量分数为1%，进行超声处理10分钟，使其混合均匀，放置老化1小时，得到清洗液，共计10m³。

2、清洗脱硝催化剂

1）将待再生的脱硝催化剂进行机械除尘；

2）将机械除尘后的脱硝催化剂浸泡在装有所述清洗液的清洗池中，浸泡时间为30分钟；

3）浸泡后用超声波清洗的方式清除脱硝催化剂孔道内的堵塞灰垢，超声波清洗时间为25分钟；

4）将清洗完的脱硝催化剂于100℃热空气条件下烘干4小时，得到再生的脱硝催化剂。

实施例5

1、清洗液的配制

在超声波清洗池中，配置烷基酚聚氧乙烯醚质量分数为8%，异构醇醚质量分数为6%，聚乙二醇质量分数为2%，EDTA质量分数为1.9%，醋酸质量分数为0.7%，进行超声处理10分钟，使其混合均匀，放置老化1小时，得到清洗液，共计10m³。

2、清洗脱硝催化剂

1）将待再生的脱硝催化剂进行机械除尘；

2）将机械除尘后的脱硝催化剂浸泡在装有所述清洗液的清洗池中，浸泡时间为50分钟；

4）将清洗完的脱硝催化剂于110℃热空气条件下烘干5小时，得到再生的脱硝催化剂。

实施例6

1、清洗液的配制

在超声波清洗池中，配置烷基酚聚氧乙烯醚质量分数为8%，异构醇醚质量分数为6%，聚乙二醇质量分数为3%，EDTA质量分数为2%，醋酸质量分数为0.8%，进行超声处理10分钟，使其混合均匀，放置老化1小时，得到清洗液，共计10m³。

2、清洗脱硝催化剂

1）将待再生的脱硝催化剂进行机械除尘；

2）将机械除尘后的脱硝催化剂浸泡在装有所述清洗液的清洗池中，浸泡时间为25分钟；

4）将清洗完的脱硝催化剂于120℃热空气条件下烘干4小时，得到再生的脱硝催化剂。

实施例7

1、清洗液的配制

在超声波清洗池中，配置烷基酚聚氧乙烯醚质量分数为5.5%，异构醇醚质量分数为9%，聚乙二醇质量分数为1%，EDTA质量分数为1%，醋酸质量分数为0.9%，进行超声处理10分钟，使其混合均匀，放置老化1小时，得到清洗液，共计10m³。

2、清洗脱硝催化剂

1）将待再生的脱硝催化剂进行机械除尘；

3）浸泡后用超声波清洗的方式清除脱硝催化剂孔道内的堵塞灰垢，超声波清洗时间为15分钟；

4）将清洗完的脱硝催化剂于130℃热空气条件下烘干3小时，得到再生的脱硝催化剂。

使用实施例1～7的再生后脱硝催化剂单元体进行抗压强度及磨损强度测试（单元排列方式为6×12计72根单元，单元体尺寸为截面尺寸150×150mm，长度500～1350mm）；依据电力行业标准《火电厂烟气脱硝催化剂检测技术规范》（报批稿）。

抗压强度（轴向和径向抗压强度）计算公式：

P = \frac{F}{L \times W \times 100}

式中：

P—抗压强度，MPa；

F—最大压力示值，N；

L—试样底部（或顶部）长度，cm；

W—试样底部（或顶部）宽度，cm。

磨损强度

(% / kg) = \frac{[1 - \frac{W_{2}}{W_{1}} \times \frac{W_{3}}{W_{4}}]}{W_{5}} \times 100

其中：

W1：耐磨试验前样品重量（g）；

W2：耐磨试验后样品重量（g）；

W3：旁路试验前样品重量（g）；

W4：旁路试验后样品重量（g）；

W5：试验后收集的磨料重量（kg）。

表1脱硝催化剂再生前后测试结果

根据上述测试结果可以知道，采用本发明的方法再生后的脱硝催化剂单元体，其孔道通畅率大于99%，同时保持脱硝催化剂单元体的抗压强度和磨损强度，完全满足SCR脱硝工程要求。其中，实施例5的催化剂再生效果最佳。

本发明的清洗液及其清洗方法不仅适用于实施例的蜂窝式催化剂，还适用于其他类型的脱硝催化剂，比如平板式催化剂和波纹式催化剂。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims

1.一种火电厂脱硝催化剂孔道堵塞的清洗液，其特征在于：所述清洗液的活性成分及其质量分数为：烷基酚聚氧乙烯醚5%～15%，异构醇醚2%～10%，聚乙二醇1%～5%，EDTA0.5%～2%，醋酸0.4%～1%。

2.使用权利要求1所述的清洗液清洗脱硝催化剂的方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）将待再生的脱硝催化剂进行机械除尘；

3.根据权利要求2所述的清洗脱硝催化剂的方法，其特征在于：所述步骤2）中，浸泡时间为20～60分钟。

4.根据权利要求2所述的清洗脱硝催化剂的方法，其特征在于：所述步骤3）中，超声波清洗时间为10～30分钟。

5.根据权利要求2所述的清洗脱硝催化剂的方法，其特征在于：所述步骤4）中，干燥时采用80～150℃热空气条件下，烘干2～5小时。

6.根据权利要求2～5任意一项所述的清洗脱硝催化剂的方法，其特征在于：所述脱硝催化剂类型为蜂窝式催化剂、平板式催化剂或波纹式催化剂。