[发明专利]一种硫铵中毒脱硝催化剂的原位再生方法

说明书

技术领域

本发明属于工业脱硝催化剂技术领域，具体为一种硫铵中毒脱硝催化剂的原位再生方 法。

背景技术

近年来，我国NOx排放量迅速升高，若无适当控制，氮氧化物排放量在2020年将达到 3000万吨，给我国大气环境带来巨大的威胁。鉴于氮氧化物对大气环境的不利影响以及氮 氧化物排放控制的严峻形势，环保部相继发布了电厂、锅炉、焦化、水泥、玻璃、钢铁、 石油炼制等行业新的氮氧化物排放标准。新标准的陆续实施极大的拉动了脱硝产业，包括 相关设备制造、催化剂制造及废催化剂的再生利用。

目前，世界各国采用的脱硝技术主要为选择性催化还原技术(简称SCR)，采用钒钛系 催化剂。在催化剂作用下利用还原剂(NH₃)有选择性地与烟气中的NOx(主要是NO和 NO₂)发生化学反应，将NOx转化为N₂和H₂O，从而减少烟气中NOx的排放。在SCR脱 硝系统中，催化剂活性组份钒在还原NOx的同时，也会将烟气中含有的SO₂氧化为SO₃， 与还原剂NH₃反应生成硫铵(硫酸铵和硫酸氢铵)沉积在催化剂的表面。具体反应方程式 如下：

2SO₂+O₂→2SO₃(1)

SO₃+NH₃+H₂O→NH₄HSO₄(2)

SO₃+2NH₃+H₂O→(NH₄)₂SO₄(3)

硫酸氢氨是一种粘性很强的物质，熔点147℃，分解温度约300℃。当烟气温度低于300℃ 时，硫酸氢氨粘液会覆盖在催化剂表面，导致催化剂活性降低，所以目前SCR技术要求烟 气的温度为300～450℃。由于低温运行过程(≤300℃)中催化剂会发生硫铵中毒失活，限 制了SCR技术在工业烟气脱硝中的应用，如焦炉烟气、催化裂化再生气等。

发明内容

本发明的目的在于针对以上技术问题，提供一种操作简单，经济实惠，催化剂再生率高， 不影响催化剂使用强度，再生后脱硝催化剂的脱硝效率能恢复至初始值，在中低温(≤300℃) 烟气脱硝领域具有良好应用前景的硫铵中毒脱硝催化剂的原位再生方法。本发明目的通过 下述技术方案来实现：

一种硫铵中毒脱硝催化剂的原位再生方法，包括以下步骤：

1)、当SCR主反应器出口烟气中氮氧化物浓度接近排放限值时，将烟气切换至SCR备 用反应器；

2)、将热气流通入SCR主反应器，使脱硝催化剂表面沉积的硫铵层在热气流的作用下 分解，持续通热气流1～8h，即完成脱硝催化剂的再生；

3)、将烟气切回至SCR主反应器继续脱硝反应。

本发明工艺在SCR主反应器中的烟气接近排放标准时，将烟气切换至SCR备用反应器 继续反应并通过备用反应器排放；然后利用高于硫铵分解温度的热气流对脱硝催化剂表面 沉积的硫铵进行吹扫，使硫铵在高于分解温度的环境下分解为氨气、三氧化硫和水蒸汽， 并随着热气流带走而除去，从而使催化剂的脱硝性能得以恢复，然后再将烟气切回至SCR 主反应器继续脱硝反应。此时，硫铵已经被分解清除，脱硝催化剂也恢复了原有的脱硝效 率，可以保证烟气脱硝反应的顺利进行。

作为本发明的一种优选，步骤1)中，所述氮氧化物浓度排放限值为100mg/m³。

作为本发明的一种优选，所述烟气为中低温工业烟气。

作为本发明的一种优选，所述中低温工业烟气为焦炉烟气、石油炼制催化裂化再生气、 锅炉烟气中的一种或几种。

作为本发明的一种优选，所述烟气温度低于300℃。现有行业排放的烟气温度大多都低 于300℃，在该温度条件下，催化剂会发生硫铵中毒失活。针对这个特点，本发明提出一种 失活后催化剂的原位再生工艺。

作为本发明的一种优选，所述热气流为空气、氮气、氩气中的一种或几种。