一种用于脱硝催化剂再生的超声波清洗装置及其清洗方法与流程

本发明涉及脱硝催化剂再生技术领域，具体涉及一种用于脱硝催化剂再生的超声波清洗装置及其清洗方法。

背景技术：

随着《火电厂大气污染物排放标准》(gb13223-2011)的出台，我国90％以上的火电厂皆进行scr脱硝改造。脱硝催化剂作为scr技术的核心部件，其成本约占40％，较为昂贵。但其长期处在恶劣的电厂烟气条件中，由于烟气中含有k、na、ca等氧化物和飞灰容易使催化剂中毒和堵塞，会使催化剂在使用过程中逐渐失去活性。按照脱硝催化剂三年使用寿命推算，我国将产生大量废旧脱硝催化剂，并呈逐年增长趋势。脱硝催化剂成本很高，催化剂的废弃会直接影响scr系统的运行成本。如果处理不当还会对环境造成污染，造成资源严重浪费。国务院发布《关于加快发展节能环保产业的意见》，特别指出要大力发展脱硝催化剂的再生技术及其装备。目前，我国脱硝催化剂再生正处于快速发展阶段，对于废旧脱硝催化剂微孔内部积灰清洗技术的研究是脱硝催化剂再生清洗的核心。

因此，目前如何对除灰和化学清洗后的催化剂模块中飞灰沉积物得以软化，脱硝催化剂模块微孔中飞灰颗粒和残余药剂进行去除，完成催化剂深度清洗，恢复催化剂活性是目前研究者亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于脱硝催化剂再生的超声波清洗装置及其清洗方法，实现了脱硝催化剂模块微孔中飞灰颗粒和残余药剂的高效去除，完成催化剂深度清洗，恢复了催化剂活性，同时提高了催化剂深度清洗的效率。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明提供一种用于脱硝催化剂再生的超声波清洗装置，包括：清洗槽体，所述清洗槽体的一端可拆卸式连接有第一震动板，所述清洗槽体的另一端连接有第二震动板，所述第一震动板与所述第二震动板相对应且相互配合对清洗槽体内的催化剂模块对冲超声清洗。

本发明提供一种用于脱硝催化剂再生的超声波清洗装置及其清洗方法，实现了脱硝催化剂模块微孔中飞灰颗粒和残余药剂的高效去除，完成催化剂深度清洗，恢复了催化剂活性，同时提高了催化剂深度清洗的效率。

作为优选技术方案，所述第一震动板和所述第二震动板均通过多块震板构成，每块震板上设有多个超声波换能器，每块震板连接有一台超声波发生器，所述超声波换能器用于对震板的震动频率功率进行调节。

作为优选技术方案，每块震板内部设有振子。

作为优选技术方案，每块震板表面覆盖有镀铬层。

作为优选技术方案，所述清洗槽体的内部设有多个加强筋，所述加强筋用于对催化剂模块加入清洗槽体内的导向作用。

作为优选技术方案，所述清洗槽体的另一端连接有斜板结构。

作为优选技术方案，所述清洗槽体连接有给排水设备，所述给排水设备包括：掏渣孔、排水阀和进水阀，所述进水阀连接于所述清洗槽体的侧壁上，所述掏渣孔连接于所述斜板结构的侧壁上，所述排水阀连接于所述斜板结构的底壁上。

作为优选技术方案，所述清洗槽体的侧壁上连接有药剂设备，通过加药隔膜泵把药剂设备内的药剂打入清洗槽体内。

作为优选技术方案，所述第二震动板与所述斜板结构之间设有鼓泡设备。

作为优选技术方案，包括：蒸汽加热设备，所述蒸汽加热设备包括：蒸汽调节阀、蒸汽疏水阀和蒸汽换热管道，所述清洗槽体内部侧壁设有蒸汽换热管道，蒸汽换热管道分别连接有蒸汽调节阀和蒸汽疏水阀，所述蒸汽调节阀和所述蒸汽疏水阀设置于所述清洗槽体外侧。

本发明还提供一种用于脱硝催化剂再生的超声波清洗装置的清洗方法，包括以下步骤：

s1将催化剂模块放入清洗槽体内，加入除盐水，除盐水位没过催化剂模块；

s2按照加入除盐水量计算出合适药剂量，并将药剂设备内的药剂通过药剂隔膜泵打入清洗槽体内后，打开鼓泡设备，通过鼓泡设备让清洗槽体内清洗液充分混合后，关闭鼓泡设备；

s3打开蒸汽加热设备，通过蒸汽加热设备将清洗槽体内清洗液加热至合适的清洗温度；

s4第一震动板放置于清洗槽体内，第一震动板没入清洗槽体内清洗液的液面以下，开启超声波发生器，通过超声波换能器调节超声震动频率功率至合适的超声震动频率后，开启定时器设定超声时间，开始超声清洗作业，到设定超声时间后关闭超声波发生器，取出第一震动板和催化剂模块，进入下一个再生环节；

s5对清洗槽体内的超声清洗液液位和超声清洗液水质进行测量和记录，当超声清洗液水位比原液位低时进行补液；

重复步骤s4和步骤s5，当超声清洗液浊度不满足超声清洗要求时，打开鼓泡设备，通过鼓泡设备将清洗槽体内的沉积的污泥震荡，打开排水阀将带有污泥的清洗液排出至排水沟中。

附图说明

图1为本发明提供的一种用于脱硝催化剂再生的超声波清洗装置的结构图；

图2为本发明提供的一种用于脱硝催化剂再生的超声波清洗装置中清洗槽体的结构图；

图3为本发明提供的一种用于脱硝催化剂再生的超声波清洗装置中清洗槽体的结构图；

图4为本发明提供的一种用于脱硝催化剂再生的超声波清洗装置中蒸汽加热设备的结构图；

图5为本发明提供的一种用于脱硝催化剂再生的超声波清洗装置中鼓泡设备和第二震动板的结构图。

其中：1-清洗槽体；2-第一震动板；3-第二震动板；4-斜板结构；5-给排水设备；501-掏渣孔；502-排水阀；503-进水阀；7-药剂设备；8-鼓泡设备；9-蒸汽加热设备；901-蒸汽调节阀；902-蒸汽疏水阀；903-蒸汽换热管道；10-主控制设备；1001-手操作器；1002-主控制柜；11-操作平台。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。

可以理解，本发明是通过一些实施例为了达到本发明的目的，如图1所示，本发明提供一种用于脱硝催化剂再生的超声波清洗装置，包括：清洗槽体1，所述清洗槽体1包括：斜板结构4，清洗槽体1一端与所述第一震动板2连接，所述清洗槽体1另一端与第二震动板3连接，所述第二震动板3与所述鼓泡设备8连接，所述鼓泡设备8与所述斜板结构4连接，所述蒸汽加热设备9包括：蒸汽调节阀901、蒸汽疏水阀902和蒸汽换热管道903，所述清洗槽体1内部设有蒸汽换热管道903，蒸汽换热管道903分别连接蒸汽调节阀901和蒸汽疏水阀902，所述蒸汽调节阀901和所述蒸汽疏水阀902设置于所述清洗槽体1外侧并与所述清洗槽体1连接，所述清洗槽体1的侧壁上连接有药剂设备7，通过加药隔膜泵把药剂设备7内的药剂打入清洗槽体1内。所述清洗槽体1连接有给排水设备5，所述给排水设备5包括：掏渣孔501、排水泵502和进水阀503，所述进水阀503连接于所述清洗槽体1的侧壁上，所述掏渣孔501连接于所述斜板结构4的侧壁上，所述排水泵连接于所述斜板结构4的底壁上。主控制设备10设置于清洗槽体1附近方便操作，操作平台11围绕清洗槽体1设置，方便人员施工作业，清洗槽体1、超声波设备、蒸汽加热设备9、给排水设备5、药剂设备7、鼓泡设备8、主控制设备10和操作平台11共同构成用于脱硝催化剂再生的超声波清洗装置，用于脱硝催化剂再生的超声波清洗装置完成了催化剂模块清洗再生作业。

清洗的脱硝催化剂模块，最大尺寸长×宽×高＝2000mm×1000mm×1600mm，脱硝催化剂重量为1～1.5t，模块吊装采用车间行车或配单轨吊吊装。本发明提供一种用于脱硝催化剂再生的超声波清洗装置，包括：

清洗槽体1，如图2-3，清洗槽体1长×宽×高＝2300mm×1300mm×1950mm(有效清洗高度1900mm)最大容量6t，钢板厚度5.0mm，清洗槽体1及其内部的支撑架、加强筋、管道均采用sus316不锈钢材料，有效防止锈蚀和酸液腐蚀，提高装置的使用寿命；清洗槽体1四面满焊设计，清洗槽体1的内侧壁上设有加强筋，所述加强筋增强所述清洗槽体1的有效承重，所述加强筋采用内加强筋倾斜结构，方通加强焊接而成，可以增加清洗槽体1的强度和实现加入清洗槽体内脱硝催化剂模块的导向作用；所述清洗槽体1一端设有上翻边，所述上翻边能够有效减少液体溅射；清洗槽体1底部采用斜板结构4，斜板结构4采用斜底结构，可迅速将带有污泥的清洗液排出，避免藏污纳垢(如图3)；清洗槽体1的侧壁连接有配溢流口，水满自动溢流至废液收集处；斜板结构4连接有排水阀502和掏渣口501，能够有效防止清洗槽体1的管道堵塞，满足排水的需求；

超声波设备，超声波设备包括固定式第二震动板3、可移动式第一震动板2、超声波发生器和第一震动板放置平台组成。结合超声波使用距离和催化剂孔道特点，本装置采用独有的所述第一震动板2与所述第二震动板3相对应且相互配合设置，清洗槽体1内固定连接有第二震动板3，清洗槽体1顶部可拆卸连接有第一震动板2，第一震动板2放置于第一震动板放置平台上，第二震动板3固定于清洗槽体1内的托架上，第一震动板2和第二震动板3分别通过6块震板安装组成。每块震板设有36个超声波换能器，每块震板的功率为3kw，频率为25khz；震板采用厚度为2.5mm的sus316不锈钢材料板焊接制作，震板表面覆盖有镀铬层，镀铬层的设置延长了震板的使用寿命；震板内设有振子；超声波换能器具有震动功率无级调节的功能，输出功率可实现10～100％的连续调整，以适应对不同脱硝催化剂的清洗要求；每块震板配备连接有一台超声波发生器，共计12台超声波发生器，超声波发生器设置于主控制设备机架内。超声波发生器采用他激式方式，发生频率为25khz，可进行小范围调节，调节频率与脱硝催化剂结构和灰垢特点相匹配，达到最佳的清洗效果。超声波发生器在输出过载或工作异常时，超声波发生器自身能够及时断开电源，延长超声波发生器的使用寿命；

蒸汽加热设备9，如图4蒸汽加热设备9由蒸汽调节阀901、蒸汽疏水阀902和蒸汽换热管道903组成，清洗槽体1内部侧壁设有蒸汽换热管道903(如图2所示)，蒸汽换热管道903采用dn45、sus316不锈钢材料制成，蒸汽换热管道903内部压力大于0.5mpa，蒸汽换热管道903外接蒸汽调节阀901，蒸汽调节阀901设置于清洗槽体1外侧，通过蒸汽调节阀901和蒸汽疏水阀902配合便于对蒸汽换热管道903内蒸汽温度调节；

给排水设备5，包括：进水阀503、排水阀502、掏渣孔501、加药泵及相关管路，清洗槽体1配手动球阀控制进水，管道采用dn45、sus316不锈钢材料，进水压力大于0.3mpa，进水阀503外接除盐水母管；打开排水阀502，将带有污泥的清洗液排出至排水沟中；所述斜板结构的侧壁上设有掏渣孔501，当用于脱硝催化剂再生的超声波清洗装置无法正常工作时，打开掏渣孔501，通过掏渣孔501满足事故排水需要；

药剂设备7，药剂设备7连接防腐的加药隔膜泵，通过加药隔膜泵把药剂设备7内的药剂打入清洗槽体1内，加药隔膜泵优选气动隔膜泵；

鼓泡设备8，所述鼓泡设备8包括进气阀和鼓泡管道，清洗槽体底部设有鼓泡管道，鼓泡管道采用dn45、sus316不锈钢材料，压缩空气压力大于0.6mpa，鼓泡管道外接进气阀，鼓泡设备用于清洗液配制混合、清洗曝气和鼓泡清洗液排污的作用。

主控制设备10，主控制设备10包括主控制柜1002和设置于清洗槽体1一侧的手操作器1001，主控制设备10集成设置了电气元件、各控制单位和超声波发生器，主供电源为380v，操作控制回路为ac220v，控制单元包括超声波开启控制单元、超声波关闭控制单元，鼓泡开启控制单元、鼓泡关闭控制单元，蒸汽调节及温控控制单元，加药开启控制单元，定时器开关控制单元。手操作器设置于操作平台上，手操作器与主控制柜实现双控，方便就近操作，蒸汽调节及温控控制单元还包括：配置温控仪，自动控制蒸汽流量和温度，以满足合适的清洗温度，水温加热最高达60℃；主控制设备上设有超声波开启控制单元操作按钮，超声波关闭控制单元操作按钮，鼓泡开启控制单元操作按钮，鼓泡关闭控制单元操作按钮，蒸汽调节及温控控制单元操作按钮，加药开启控制单元操作按钮，定时器开关控制单元操作按钮，方便控制各控制单元。

操作平台11，操作平台11上设有脚踏台和楼梯，脚踏台和楼梯宽度为1200mm，操作平台外侧连接有单层栏杆，单层栏杆的防滑设计，可方便人员操作，保护了操作人员的人身安全。

本发明还提供一种用于脱硝催化剂再生的超声波清洗装置的清洗方法，包括以下步骤：

s1将催化剂模块放入清洗槽体1内，加入除盐水，除盐水位没过催化剂模块顶部20～30cm；

s2按照加入除盐水量计算出合适药剂量，并将药剂设备7内的药剂通过药剂隔膜泵打入清洗槽体1内后，打开鼓泡设备8，通过鼓泡设备8让清洗槽体1内清洗液充分混合5min后，关闭鼓泡设备8；

s3打开蒸汽加热设备9，通过蒸汽加热设备9将清洗槽体1内清洗液加热至合适的清洗温度；

s4第一震动板2放置于清洗槽体1内，第一震动板2没入清洗槽体1内清洗液的液面以下，开启超声波发生器，通过超声波换能器调节超声震动频率功率至合适的超声震动频率(18～36kw)后，开启定时器设定超声时间(30～60min)，开始超声清洗作业，到设定超声时间后关闭超声波发生器，取出第一震动板和催化剂模块，进入下一个再生环节；

s5对清洗槽体1内的超声清洗液液位和超声清洗液水质进行测量和记录，当超声清洗液水位比原液位低10cm时进行补液；

重复步骤s4和步骤s5，当超声清洗液浊度不满足超声清洗要求时，打开鼓泡设备，通过鼓泡设备将清洗槽体内的沉积的污泥震荡5～10分钟，打开排水阀将带有污泥的清洗液排出至排水沟中。

本发明提供一种用于脱硝催化剂再生的超声波清洗装置，能够满足最高1.8m脱硝催化剂模块的清洗作业，结合其他再生工序，每天可超声清洗催化剂模块24块以上，实现了脱硝催化剂模块微孔中飞灰颗粒和残余药剂的高效去除，完成催化剂深度清洗，恢复了催化剂活性，同时提高了催化剂深度清洗的效率。

本发明提供一种用于脱硝催化剂再生的超声波清洗装置及其清洗方法，具有以下有益效果：

1)本发明提供一种用于脱硝催化剂再生的超声波清洗装置及其清洗方法，针对脱硝催化剂微孔特点和超声波作用机制，采用第一震动板和第二震动板的上下对冲方式对清洗槽体内的催化剂模块对冲超声清洗，实现脱硝催化剂微孔超声清洗的有效覆盖；

(2)本发明提供一种用于脱硝催化剂再生的超声波清洗装置及其清洗方法，结合脱硝催化剂模块清洗特点，清洗槽体的设计，提高操作便利性，延长清洗槽体寿命，如清洗槽体内设有加强筋倾斜结构，实现加入清洗槽体内脱硝催化剂模块的导向作用，清洗槽体底部斜底结构设计，有效避免清洗槽体的藏污纳垢；

(3)本发明提供一种用于脱硝催化剂再生的超声波清洗装置及其清洗方法，为了达到超声波清洗效果，配置以合适清洗药剂和合适清洗液水温要求，能够达到较好的清洗效果。

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。