[发明专利]一种循环利用催化剂的脱硝装置及工艺

说明书

一种循环利用催化剂的脱硝装置及工艺，属于烟气脱硝技术领域。其特征在于：包括催化剂上料机（2）和流动床脱硝反应器（3），流动床脱硝反应器（3）上部入料口连接催化剂上料机（2）出口；流动床脱硝反应器（3）下部出口设有催化剂排出回收系统，催化剂排出回收系统与催化剂上料机（2）之间设有催化剂再生循环装置。本发明采用将催化剂设置在流动床脱硝反应器外，不需要停炉脱硝反应器内的催化剂随时可卸出再生或封装存储，催化剂可在脱硝反应器外进行再生，新补充或更换的催化剂可选择间断或不间断加入，催化剂不必局限为模块化型式，方便脱硝反应器更好适应现场空间合理布局，催化剂封装后临时存储更加安全。

技术领域

一种循环利用催化剂的脱硝装置及工艺，属于烟气脱硝技术领域。

背景技术

工业窑炉烟气脱硝不同于电站锅炉的脱硝，因为窑炉形式多样、烟气成分差别大，所以脱硝的工艺方法多样。近年来，在国内外应用较多且广泛实用的脱硝技术主要有低NOx燃烧技术、选择性非催化还原脱硝技术（SNCR）、选择性催化还原脱硝技术（SCR）及低NOx燃烧与SNCR 、SCR联合脱硝技术。

2019年生态环境部办公厅关于印发《关于加强重污染天气应对夯实应急减排措施的指导意见》的函，文件要求按照工艺装备、有组织排放限值、无组织控制措施、运输方式等环保绩效水平将企业分为A、B、C三类，分别采取不同重污染预警等级应对措施和力度，提前告知企业，指导企业合理安排生产，在保障公众身体健康的同时，最大程度减少对企业经济活动的影响，全面达到超低排放的企业列为A级，这类企业在冬季重污染应对时不需采取限产或停产等减排措施。《指导意见》要求A级企业NOx排放指标不高于50mg/Nm³。

工业窑炉不同于电站锅炉，且每个企业的生产工况千差万别，比如以下几种工况：（1）烟气中NOx浓度极高直至50000 mg/Nm³以上，大大超过一般催化剂的承受范围；（2）烟气中含有大量碱金属容易造成催化剂中毒；（3）烟气中粉尘浓度高达300mg/ Nm³极易堵塞和磨损催化剂；（4）烟气温度低于200℃、含水率超过35%、SO₂含量接近50mg/Nm³催化剂活性衰减快。

上述四种工况以及未列出的复杂工况，若采用普通SCR脱硝工艺存在以下问题：（1）需要停炉才可以更换催化剂，实际运行时为避免因催化剂活性不足意外停炉更换，会定期更换催化剂，催化剂更换周期短造成浪费，停炉工期长给企业带来较大经济损失；（2）大多数工况换下的催化剂再生之后活性恢复较大，但企业没有再生系统只能将催化剂返厂造成资源浪费；（3）某些脱硝工艺设计之初考虑有催化剂再生系统，但需要停炉再生且再生时间较长，停炉造成的经济损失使企业难担重负；（4）催化剂只能采用模块化型式安装，对脱硝反应器的布局限制较大；（5）脱硝催化剂属于危废，换出的催化剂需要临时存储待装车运输到专业回收厂处理，普通企业没有合适的临时存储库房，存在安全隐患。

普通SCR脱硝工艺存在上述问题的主要原因如下：（1）无法实现不停炉任何时间在线间断或不间断更换催化剂；（2）无法实现脱硝反应器不停运催化剂在反应器外再生；（3）无法实现脱硝反应器异型结构布局；（4）无法实现换出的催化剂就近封装存储。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种在线间断或不间断更换催化剂，催化剂在反应器外再生，催化剂就近封装存储的循环利用催化剂的脱硝装置及工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种循环利用催化剂的脱硝装置，其特征在于：包括催化剂上料机和流动床脱硝反应器，流动床脱硝反应器下部一侧设有脱硝反应器入口烟道，流动床脱硝反应器上部一侧设有脱硝反应器出口烟道，流动床脱硝反应器上部入料口连接催化剂上料机出口；流动床脱硝反应器下部出口设有催化剂排出回收系统，催化剂排出回收系统与催化剂上料机之间设有催化剂再生循环装置。