一种在线再生CO催化剂的方法与流程

文档序号:41430739发布日期:2025-03-28 17:23阅读:81来源:国知局

本发明涉及燃烧烟气减排,具体为一种在线再生co催化剂的方法。


背景技术:

1、硫中毒是烧结机co催化剂失活的主要原因。硫中毒会导致催化剂的活性位点被硫化物占据,从而使其失去活性。对于co催化剂而言,硫中毒通常是由于原料气中含有微量的硫化物(如h2s、cos等),这些硫化物在反应条件下与催化剂表面的活性位点结合,形成稳定的硫化物,阻碍了co分子的吸附和反应。为了再生硫中毒的co催化剂,通常需要采取以下步骤:去除表面硫化物:通过高温处理或化学还原的方法,将催化剂表面的硫化物转化为挥发性物质(如h2s)并移除。例如,可以在还原气氛(如h2)中加热催化剂,使硫化物还原为h2s并释放出来。再分散处理:如果硫中毒导致贵金属颗粒聚集,可以通过再分散处理恢复催化剂的活性。这通常涉及到在适当的条件下使贵金属重新分散在载体表面。例如,可以使用布朗斯台德酸化合物的水溶液处理催化剂,以帮助分散贵金属颗粒。酸处理:对于某些类型的催化剂,酸处理可以帮助去除硫化物并恢复活性。例如,可以使用稀酸溶液处理催化剂,以去除表面的硫化物。氧化处理:在某些情况下,氧化处理可以帮助恢复催化剂的活性。例如,可以使用氧气或空气在适当的温度下处理催化剂,以氧化表面的硫化物并恢复活性。需要注意的是,再生过程的具体条件和方法可能因催化剂的类型和组成而异。

2、烧结机co催化剂和干法scr催化剂失活的硫中毒主要是烟气中含有高浓度的so2和so3,与催化剂表面活性位点反应生成硫酸盐沉淀物。so2会氧化催化剂表面活性金属,形成硫酸盐,掩盖活性位点,降低催化剂的比表面积和孔隙率,降低脱硝效率,增加压降。so2中毒会显着降低催化剂的活性,尤其是在低温条件下。除了硫酸盐沉积中毒,还有竞争吸附、酸性腐蚀等其他so2中毒的机理。

3、so2中毒催化剂的再生方法主要包括:

4、1. 水热再生:水热再生是利用高温水蒸气将催化剂表面的硫酸盐沉淀物溶解和去除。再生温度一般为400-600℃,再生时间为1—2小时。

5、2. 碱洗再生:碱洗再生是利用碱性溶液(如naoh或nh4oh)溶解和去除催化剂表面的硫酸盐沉淀物。再生温度一般为室温至60℃,再生时间为1—2小时。

6、3. 氧化再生:氧化再生是利用氧化剂(如o2或空气)在高温下氧化催化剂表面的硫酸盐沉淀物,将其转化为挥发性气体(如so2或so3)去除。氧化再生温度一般为300-500℃,再生时间为1—2小时。

7、4. 离子交换再生:离子交换再生是利用离子交换树脂将催化剂表面的硫酸盐离子置换出来,并用其他离子(如cl-或no3-)取代。再生完成后,离子交换树脂需要进行再生处理。

8、以上再生方法均需拆除催化剂后远程再生,无法进行在线再生。而定期维护也是防止so2中毒的关键措施。包括定期监测脱硝系统运行状况,及时清除催化剂表面的灰尘和沉积物,避免催化剂长期暴露在高浓度so2的环境中。


技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对烧结机co催化剂失活的硫中毒再生方法难以实现在线再生的不足,本发明提供了一种可在线再生co催化剂的方法,解决了co催化剂易中毒、消耗催化剂量大、催化剂无法在线再生等问题。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种可在线再生co催化剂的方法,包括以下步骤:

5、s1、在co催化剂生产时,将电加热材料合成到co催化剂块体中,制成带有伴热或电阻加热装置的co催化剂块体;

6、s2、再生过程中,烧结机烟气经ggh1系统换热预升温,烟气进入带加热装置的催化剂箱体中,当烟温升至大于800℃时,已中毒失效的催化剂本体部分发生分解,其中的硫酸盐迅速生成二氧化硫和金属氧化物,此二氧化硫进入烟囱排出,金属氧化物又变成co脱除的催化剂;

7、升温后的烟气进入co催化塔完成脱除反应,在催化剂作用下的主要反应过程为:

8、2co+o2=2co2

9、2no+2co=n2+2co2。

10、其再生的主要反应过程为:

11、so42++2co=so2+co2,

12、so42+=so2+2o2-;

13、s3、加热时的升温余热被催化剂塔后ggh2系统回收,再返回前端ggh1系统换热,用于加热进口端烟气。

14、优选的,所述s1中的电加热装置所用直流电压可为12v、24v、36v中的任意一种,并带有功率调节装置。

15、优选的,所述s1中的合成到加热装置的co催化剂块体电加热装置为网状、条丝状、类似于带电阻值的块体蜂窝结构中的任意一种,所述催化剂箱体进出口两端安装有带绝缘的电极,选用电极材料为石墨或不锈钢材质。

16、优选的,所述s2中配备催化剂塔内温度监测装置、在线再生电控系统,当其中烟气温度达到大于800℃时,应予以保温,当cems中一氧化碳的脱除效率稳定恢复到原始值的大于98%时,可停止再生。

17、优选的,所述 s2 中分解反应生成的金属氧化物继续附着在co催化剂上。

18、优选的,所述s3中烟气升温的余热通过ggh2加以回收,由ggh1将热量用于加热再生烟气。

19、(三)有益效果

20、本发明提供了一种在线再生co催化剂的方法。具备以下有益效果:

21、1、该在线再生co催化剂的方法,运行费用低,可实现对co催化剂的长期定期维护。

22、2、该在线再生co催化剂的方法,投资少,不另占地,直接替换原有块状co催化剂,施工时间短。投资节约30%左右。

23、3、该在线再生co催化剂的方法,简单可靠,易于自动化控制。

24、4、该在线再生co催化剂的方法,不需要再对窑炉烟气排放系统进行较大的改动,不需要改变窑炉的常规运行方式,对窑炉的主要运行参数基本无不利影响。



技术特征:

1.一种可在线再生co催化剂的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.其再生的主要反应过程为:

3.根据权利要求1所述的一种可在线再生co催化剂的方法,其特征在于:所述s1中的电加热装置所用直流电压可为12v、24v、36v中的任意一种,并带有功率调节装置。

4.根据权利要求1所述的一种可在线再生co催化剂的方法,其特征在于:所述s1中的合成到加热装置的co催化剂块体电加热装置为网状、条丝状、类似于带电阻值的块体蜂窝结构中的任意一种,所述催化剂箱体进出口两端安装有带绝缘的电极,选用电极材料为石墨或不锈钢材质。

5.根据权利要求1所述的一种可在线再生co催化剂的方法,其特征在于:所述s2中配备催化剂塔内温度监测装置、在线再生电控系统,当其中烟气温度达到大于800℃时,应予以保温,当cems中一氧化碳的脱除效率稳定恢复到原始值的大于98%时,可停止再生。

6.根据权利要求1所述的一种可在线再生co催化剂的方法,其特征在于:所述 s2 中分解反应生成的金属氧化物继续附着在co催化剂上。

7.根据权利要求1所述的一种可在线再生co催化剂的方法,其特征在于:所述s3中烟气升温的余热通过ggh2加以回收,由ggh1将热量用于加热再生烟气。


技术总结
本发明提供一种在线再生CO催化剂的方法,涉及燃烧烟气减排技术领域。该可在线再生CO催化剂的方法,包括以下步骤:S1、在CO催化剂生产时,将电加热材料合成到CO催化剂块体中,制成带有伴热或电阻加热装置的CO催化剂块体;S2、再生过程中,烧结机烟气经GGH1系统换热预升温,烟气进入带加热装置的催化剂箱体中,当烟温升至大于800℃时,已中毒失效的催化剂本体部分发生分解,其中的硫酸盐迅速生成二氧化硫和金属氧化物,S3、加热时的升温余热被催化剂塔后GGH2系统回收。该在线再生CO催化剂的方法,运行费用低,可实现对CO催化剂的长期定期维护,投资少,不另占地,直接替换原有块状CO催化剂,施工时间短。投资节约30%左右。

技术研发人员:赵广明,吴占兴,贾朝晖,田为学
受保护的技术使用者:海南碳银能源科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2025/3/27
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