CN208494245U - 一种scr催化剂再生装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种SCR催化剂再生装置，包括微波加热装置、反应容器、抽真空装置和废液池，所述反应容器设于微波加热装置内，并通过微波加热装置给反应容器内介质加热，所述反应容器顶部通过负压管道与抽真空装置相连，反应容器顶部和底部分别设有带阀门的进水口和带阀门的出水管，所述出水管末端连接到废液池内。本实用新型装置是一种基于微波协同作用的再生装置，在负压条件下利用微波对失活SCR催化剂进行再生，再生效果好，再生之后的失活SCR催化剂的脱硝效率更高。
Description
技术领域
本实用新型属于催化剂再生技术领域，涉及一种催化剂再生装置，具体涉及一种SCR催化剂字再生装置。
背景技术
NOX是一种主要的大气污染物，是指NO、NO2和N2O等一类气体组分的总称，其主要来自于化石燃料的燃烧。火力发电是我国主要的发电方式，其占比超过70％，火力发电的主要原料为煤炭，其燃烧过程中会产生大量的NOX，如果直接排入大气之中会造成严重的环境污染问题，对人体健康造成威胁，引发人体各种呼吸道疾病，严重时甚至会导致死亡。
选择性催化还原法(SCR)是目前工业上应用最广的NOx去除方法，而催化剂则是本技术的核心，目前的商业SCR催化剂为V2O5-WO3/TiO2催化剂，其在脱硝反应中可以表现出优良的NOx去除效率。但在工业烟气中飞灰、碱金属、SO2和水蒸气的存在会对于催化剂产生毒害作用，造成催化剂由于中毒、孔道堵塞和活性组分流失等原因逐渐失活，SCR催化剂的使用寿命一般不超过3年，催化剂的更换是一笔巨大的费用，并且更换下来的催化剂由于含有V、W等有毒元素还会对破坏环境，因此目前开发了水洗、以及添加活性组分等方式来对催化剂进行再生，以实现更好的经济效益和环境效益。
微波作为一种快速而高效的加热方式，在化工领域有着广泛的应用，在催化剂再生过程中使用微波进行加热，可以实现催化剂由内而外的无温度梯度的快速加热，使水分快速震荡，起到搅拌的作用，同时由于水蒸气的快速蒸发还可以改善催化剂的孔道结构和比表面积，增强催化剂的脱硝能力。负压作为一种新型的反应条件，能使催化剂孔道松散，使得过程中能更为彻底的催化剂孔道内沉积的各种有毒物质及飞灰，但是目前现有技术中SCR催化剂再生还没有将微波加热协同负压条件用于SCR催化剂再生的先例。
实用新型内容
本实用新型提供了一种装置，在过程中实现微波加热和负压条件的有机结合，使得再生 SCR催化剂具有更好的脱硝性能。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种SCR催化剂再生装置，其特征在于：包括微波加热装置、反应容器、抽真空装置和废液池，所述反应容器设于微波加热装置内，并通过微波加热装置给反应容器内介质加热，所述反应容器顶部通过负压管道与抽真空装置相连，反应容器顶部和底部分别设有带阀门的进水口和带阀门的出水管，所述出水管末端连接到废液池内。
作为改进，所述微波加热装置为微波炉，其加热功率为200～700W。
作为改进，所述反应容器为密闭的玻璃容器，玻璃容器顶部通过软胶管与抽真空装置相连。
作为改进，所述抽真空装置为真空泵，所述真空泵最大真空度为80～100kPa。
作为改进，所述进水口为漏斗形进水口，进水口下方的阀门为气动阀门或者电动阀门。
作为改进，所述出水管设于反应容器底部低点处，出水管上的阀门为气动阀门或者电动阀门，出水管末端位于废液池上端。
本实用新型有益效果是：
本实用新型装置是利用微波协同作用，在负压条件下利用微波对失活SCR催化剂进行再生，再生效果好，再生之后的失活SCR催化剂的脱硝效率更高；再生过程简单，成本低廉，具有较大经济使用价值。
附图说明
图1是本实用新型SCR催化剂再生装置示意图。
附图标记：1-进水口，2-反应容器，3-出水阀门，4-出水管，5-软胶管，6-微波加热装置， 7-真空泵，8-进水阀门，9-废液池。
具体实施方式
为了更好的了解本实用新型装置的工作原理，下面将对实施例或现有技术中的附图进行简单的介绍，本领域的技术人员在实际应用过程中可以再次基础上进行完善，在没有付出创造型劳动成果的前提下所获得的新的实施例，都属于本实用新型专利保护的范围。
如图1所示，一种SCR催化剂再生装置，包括微波加热装置6、反应容器2、抽真空装置和废液池9，所述反应容器2设于微波加热装置6内，并通过微波加热装置6给反应容器2内介质加热，所述反应容器2顶部通过负压管道(软胶管5)与抽真空装置相连，反应容器2顶部设有进水口1，进水口1与反应容器2之间设有进水阀门8，反应容器2底部低点处通过出水管4连通到废液池9，出水管4上设有出水阀门3，所述出水管4末端连接到废液池9内；所述微波加热装置6为微波炉，其加热功率为200～700W；本实施例中，所述抽真空装置为真空泵7，所述真空泵7最大真空度为80～100kPa，能为反应容器2提供50～80kPa真空度的反应条件；所述反应容器2为密闭的玻璃容器，玻璃容器顶部通过软胶管与真空泵7相连。
本实施例中，所述进水口1为漏斗形进水口1，进水口1下方的阀门为气动阀门或者电动阀门；所述出水管4设于反应容器2底部低点处，出水管4上的阀门为气动阀门或者电动阀门，出水管4末端位于废液池9上端。
本实施例中，SCR催化剂指V2O5-WO3/TiO2催化剂，下面以该催化剂为例进行再生举例说明：
实施例1：碱金属中毒平板脱硝催化剂再生
本实施例SCR催化剂再生装置，包括微波加热装置6，将密封反应容器2置于微波加热装置6的微波加热区间，密封的反应容器2上部设有伸到微波加热装置6外部的进水口1，进水口1为漏斗形，并通过阀门控住开关，反应容器2顶部还有一个出气口通过软胶管5与真空泵7相连，下端设有出水口，出水口通过出水管4连通到废液池9顶部，出水管4开关也通过出水阀门3进行控制，催化剂再生过程中产生的废液都排入废液池9之中。
采用上述装置对于平板催化剂进行再生，其具体工艺流程如下：
(1)水洗：将平板催化剂放入密封反应容器2中，将出水阀门3关闭，通过进水口1加入去离子水直到浸没SCR催化剂，关闭进水阀门8，打开微波加热装置6和真空泵7，微波加热功率设为210W，真空度调节为50kPa，水洗10min，关闭微波加热装置6和真空泵7，打开出水阀门3，排出水洗废液。
(2)化学处理：关闭出水阀门3，通过进水口1加入0.5mol/L硫酸溶液浸没催化剂，关闭进水阀门8。打开微波加热装置6和真空泵7，微波加热功率设为210W，真空度调节为50kPa，酸洗25min，关闭微波加热装置6和真空泵7，打开出水阀门3，排出酸洗废液。
(3)干燥：关闭出水阀门3，打开微波加热装置6和真空泵7，微波加热功率设为210W，真空度调节为50kPa,干燥10min,关闭微波加热装置6和真空泵7，取出再生SCR催化剂。
(4)活性测试：将再生SCR催化剂和未再生SCR催化剂研磨过筛，进行模拟烟气脱硝，空速为8000h-1，烟气NOx含量为300mg/m3，烟气流速为35L/min，氨氮摩尔比为1:1，反应温度为250℃，再生催化剂的脱硝效率达到85.1％，而未改性的催化剂脱硝效率为47.6％。
实施例2：砷中毒蜂窝状SCR催化剂再生
(1)水洗：将平板催化剂放入密封的反应容器2中，将出水阀门3关闭，通过进水口1加入去离子水直到浸没SCR催化剂，关闭进水阀门8，打开微波加热装置6和真空泵7，微波加热功率设为500W，真空度调节为60kPa,水洗15min,关闭微波加热装置6和真空泵7，打开出水阀门3，排出水洗废液。
(2)化学处理：关闭出水阀门3，通过进水口1加入0.5mol/L氢氧化钠溶液浸没催化剂，关闭进水阀门8。打开微波加热装置6和真空泵7，微波加热功率设为500W，真空度调节为60kPa,碱洗30min，关闭微波加热装置6和真空泵7，打开出水阀门3，排出碱洗废液。
(3)干燥：关闭出水阀门3，打开微波加热装置6和真空泵7，微波加热功率设为500W，真空度调节为60kPa，干燥10min,关闭微波加热装置6和真空泵7，取出再生SCR催化剂。
(4)活性测试：将再生SCR催化剂和未再生SCR催化剂研磨过筛，进行模拟烟气脱硝，空速为10000h-1，烟气NOx含量为350mg/m3，烟气流速为40L/min，氨氮摩尔比为1:1，反应温度为300℃，再生催化剂的脱硝效率达到82.7％，而未改性的催化剂脱硝效率为51.6％。
实施例3：复合失活SCR催化剂再生
(1)水洗：将平板催化剂放入密封的反应容器2中，将出水阀门3关闭，通过进水口1加入去离子水直到浸没SCR催化剂，关闭进水阀门8，打开微波加热装置6和真空泵7，微波加热功率设为700W，真空度调节为70kPa，水洗20min，关闭微波加热装置6和真空泵7，打开出水阀门3，排出水洗废液。
(2)酸洗：关闭出水阀门3，通过进水口1加入0.5mol/L硫酸溶液浸没催化剂，关闭进水阀门8。打开微波加热装置6和真空泵7，微波加热功率设为700W，真空度调节为70kPa，酸洗30min,关闭微波加热装置6和真空泵7，打开出水阀门3，排出酸洗废液。
(3)关闭出水阀门3，通过进水口1加入0.5mol/L氢氧化钠溶液浸没催化剂，关闭进水阀门8。打开微波加热装置6和真空泵7，微波加热功率设为700W，真空度调节为70kPa,碱洗30min,关闭微波加热装置6和真空泵7，打开出水阀门3，排出碱洗废液。
(4)活性组分负载：关闭出水阀门3，加入0.05mol/L偏钒酸铵和0.1mol/L偏钨酸铵的混合溶液浸没SCR催化剂，打开真空泵7，真空度调节为70kPa，浸渍2h，关闭真空泵7，打开出水阀门3，排出废液。
(5)干燥：关闭出水阀门3，打开微波加热装置6和真空泵7，微波加热功率设为700W，真空度调节为70kPa，干燥10min，关闭微波加热装置6和真空泵7，取出再生SCR催化剂。
(6)活性测试：将再生SCR催化剂和未再生SCR催化剂研磨过筛，进行模拟烟气脱硝，空速为12000h-1，烟气NOx含量为400mg/m3，烟气流速为45L/min，氨氮摩尔比为1:1，反应温度为350℃，再生催化剂的脱硝效率达到92.7％，而未改性的催化剂脱硝效率为39.1％。
上述实施例是本实用新型创造的优选的实施方式对于技术方案的进一步的详细说明，而非本实用新型的具体实施方式仅限于上述说明之中，对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型构思的前提下，做出的若干简单改变，都属于本实用新型创造的保护范围。
Claims (6)
1.一种SCR催化剂再生装置，其特征在于：包括微波加热装置、反应容器、抽真空装置和废液池，所述反应容器设于微波加热装置内，并通过微波加热装置给反应容器内介质加热，所述反应容器顶部通过负压管道与抽真空装置相连，反应容器顶部和底部分别设有带阀门的进水口和带阀门的出水管，所述出水管末端连接到废液池内。
2.如权利要求1所述的SCR催化剂再生装置，其特征在于：所述微波加热装置为微波炉，其加热功率为200～700W。
3.如权利要求1所述的SCR催化剂再生装置，其特征在于：所述反应容器为密闭的玻璃容器，玻璃容器顶部通过软胶管与抽真空装置相连。
4.如权利要求3所述的SCR催化剂再生装置，其特征在于：所述抽真空装置为真空泵，所述真空泵最大真空度为80～100kPa。
5.如权利要求1所述的SCR催化剂再生装置，其特征在于：所述进水口为漏斗形进水口，进水口下方的阀门为气动阀门或者电动阀门。
6.如权利要求1所述的SCR催化剂再生装置，其特征在于：所述出水管设于反应容器底部低点处，出水管上的阀门为气动阀门或者电动阀门，出水管末端位于废液池上端。
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| CN113019471A (zh) * | 2021-02-07 | 2021-06-25 | 铜仁市诚一环保科技有限公司 | 一种脱硝催化剂的清洗方法以及设备 |
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