為控製燃煤鍋爐煙氣中氮氧化物的排(pái)放控製,選擇性催化還原(SCR)脫硝技術被大量推廣應用,該技術的核心在於SCR脫硝催化劑的性能。對於(yú)活性降低但滿足再(zài)生條件的SCR脫硝催化劑可以通過再生(shēng)處理後進行循環利用(yòng)。對(duì)由於不同原(yuán)因失活的催化(huà)劑,可采用不同的或複合(hé)再生技術。SCR脫(tuō)硝催化劑作為一種耗材,達到使用壽命後將(jiāng)*終變為危險固體廢棄物,需對廢棄SCR脫硝催(cuī)化劑中金屬的(de)回收和無害化(huà)處理(lǐ)進行研究。通過研究,分析了失活(huó)SCR脫硝催化劑的再生及無害化處理(lǐ)工藝技術,提(tí)出了未來的發展思路和方向。
麵對我(wǒ)國多煤、少油、缺氣的局(jú)麵,煤炭資源在我國能源結構中處於舉足輕重的地位。化工、電(diàn)力、焦化(huà)、冶煉、碳素生產(chǎn)等行業中的工業鍋爐主要為燃煤爐,其排放煙氣中的SO2、氮(dàn)氧化物等有害成分,是造成酸雨和霧霾的罪魁禍首,並嚴重地(dì)影響我國經濟(jì)、社會及環境的可持續發展。近年來,霧霾天氣愈發嚴重,國家和地方政府加(jiā)強了(le)控製煙(yān)氣汙染物排放(fàng)的力度,提出(chū)一係列嚴格的排放標準(zhǔn):2011年7月發布(bù)的GB13223—2011《火電廠大氣汙染物排放標準》規定重點地區的排放標準為煙塵質量(liàng)濃度(dù)≤20mg/m3,SO2質量濃度≤50mg/m3,NOx質量(liàng)濃度≤100mg/m3;2014年9月國家發(fā)改委、環保部和能源局又下發了(le)《煤炭(tàn)節能減排升級與改造計劃(huá)(2016—2020年)》,文件要求到2020年,現役600MW及以上燃煤機組(zǔ)、東部地區(qū)300MW及以上公用燃煤發電機組、10kW及以上(shàng)自備燃煤發電(diàn)機組及其他有條件的(de)燃煤發(fā)電機組,改造後的大氣汙染物排放質量濃度基本達到(dào)或接近燃氣輪機組排放限值(zhí);2018年6月生態環(huán)境部發(fā)布了(le)HJ2053—2018《燃煤電廠超低排放煙氣(qì)治理工程技術規範》,規定了燃煤電(diàn)廠實施超低(dī)排放的方案及技術工藝。目前,鋼(gāng)鐵、水泥、冶金、化(huà)工等(děng)行業也先後采用超低排放標準,並開始施行大規模鍋爐(lú)超低排放技術改造。
選擇性催(cuī)化還原(SCR)煙氣脫硝技術的脫硝效率可達(dá)90%以上,且應用技術成熟(shú),目前已成為火電廠采用低氮燃燒技術後進一步(bù)控(kòng)製(zhì)排放的首選方案。催化劑是SCR煙(yān)氣脫硝技術的核心,其組分、表麵結構等相關參數都會對SCR脫硝(xiāo)係統的整體脫(tuō)硝效果產生直接影響。目前(qián)V2O5/TiO2基催化劑(jì)在火(huǒ)電廠SCR脫硝係統(tǒng)中應用*為廣泛。SCR脫硝(xiāo)係統多(duō)采用高塵布置,即將反應塔布置在省煤器和空氣預熱器(qì)之間。該區段煙(yān)溫(wēn)為320~430℃,在V2O5-WO3/TiO2催化劑的工作(zuò)溫度範圍內,且(qiě)高塵布置方式的投資、運行成本較低、技術成熟,在(zài)我國火電廠中得到廣泛應(yīng)用。但是脫硝反應器置於電除塵(chén)器之前(qián),煙氣(qì)攜帶的大量飛灰顆粒易造成催化劑表麵磨損;且飛灰顆粒和硫酸氫氨晶體會堵塞催化劑孔隙,影(yǐng)響催化反應的進行;同時飛灰中的堿金屬(shǔ)以及砷、鎘等重金屬會造成催化劑中(zhōng)毒。燃煤電(diàn)站鍋爐(lú)的SCR催化劑失(shī)活速率較高,約為0.7%/1000h,催化劑一般3~5年就需要(yào)更換,這將導致大量的廢棄脫硝催化劑的產生。
目前可(kě)采用脫硝催化劑再生和廢棄無害化處理工(gōng)藝技術。通過再生(shēng)的方法可延(yán)長脫硝催化劑的使用壽命,實現(xiàn)循環利用(yòng),減少火電廠的整(zhěng)體脫硝成本。有些(xiē)使(shǐ)用過的催化劑由於機械強度不滿足再生要求或者發生永久性失(shī)效而無法進行再生,必須作為危險廢棄物進行處置(zhì)。廢SCR催化劑的治汙費約為2600元/t,約為SCR催化劑總成本的5.3%。目前采用掩埋的(de)方式對廢棄催化劑進行處理(lǐ),不僅易造成(chéng)地下水汙染等環境問題,還會(huì)造成廢(fèi)棄催化劑中釩、鎢(wū)等有價金屬的(de)流失,因此有必要進行廢棄脫硝催化劑無害化利用研究。
1脫硝催化劑再生(shēng)技術
燃煤電站的脫硝係統(tǒng)大(dà)多采用高塵布置方式,脫硝催化劑在高溫高塵條件下工作(zuò),即使采用非常合理(lǐ)的煙氣流(liú)場(chǎng)分配以及規範的運行操作手段,催化劑活性及脫硝能力的降低也在所難免。我國環境(jìng)保護部發布的《火電廠氮氧化物防治技術政策》(環發〔2010〕10號)明確指出(chū):“失效催(cuī)化(huà)劑應盡可能采用(yòng)再生技術,無法再(zài)生時應進行無害化處理”。
對可再利用的催化劑采用合(hé)理的(de)再生(shēng)工藝就能恢複至(zhì)其90%~100%的初始性能,且再生費僅為全部更換的20%~30%。一般情況下,堵塞(sāi)、堿金屬或(huò)堿(jiǎn)土金屬中毒(dú)、活性成分(fèn)流失(shī)但未出現燒結現象和嚴重磨(mó)損的催(cuī)化劑可以進行再生處理。而(ér)燒結或嚴重磨損引起的催化劑失活無(wú)法進行再生。
目前,國內外主要的催化劑再生方法包括:水洗(xǐ)再生法、酸洗再生法、SO2酸化熱再生法、熱還原再生法等。
(1)水洗(xǐ)再生法是催化劑再生(shēng)*簡單、*基礎的方法,可將催化劑表麵沉積的浮塵和雜質除去,對堵塞(sāi)失活、堿(jiǎn)金(jīn)屬中毒失活的催化劑再生較為有效。但水洗可(kě)能(néng)會造成催化(huà)劑(jì)少量活性成分的流失(shī)且(qiě)不能除去其他不溶性雜質,因此該方法一般作為催化劑再生的預處理過程。
(2)酸(suān)洗再生法常用於催化劑金屬氧化物中毒(dú)後(hòu)的再生,對Ca中毒和K中毒的(de)脫(tuō)硝催化劑(jì)具有很(hěn)好的再生效果,且在(zài)一定程度上能恢複催化劑的(de)微觀形貌、增加(jiā)其機械強度。
(3)SO2酸化熱再生法(fǎ)適用(yòng)於中毒較輕的催化劑再生,它通(tōng)過化學(xué)酸化來增加催(cuī)化劑表麵的酸性活性位點。
(4)熱還原再生法主要通過將催化劑表麵吸附(fù)的硫銨化合物分(fèn)解為NH3和SO2,從而除去其表麵(miàn)積累的銨(ǎn)鹽。除這些常見的再(zài)生技術,本(běn)文將就一些(xiē)有發展潛力的新技術,特別是複合再生方法,給予介紹,並(bìng)結合不同失活催化劑的(de)特點提出了其他的再(zài)生技術。
1.1複合再生
我國燃煤電廠機組和燃(rán)用煤種的多樣性造(zào)成了催化劑失活原因的複雜性。單一的再(zài)生方法通常不能完(wán)全恢複失活催化劑的活性,因此複合再生技術是(shì)較為可行的方案:首先對催化劑進行水洗,去除附著在麵上的灰塵及其他雜質;然後采(cǎi)用酸洗法,將催化劑放入酸(suān)液中清洗(xǐ)(對堿金屬中毒的情況(kuàng)效果甚佳),用清(qīng)水洗滌催化劑至洗滌液pH值接近7.0,以去除表麵殘(cán)留的(de)酸(suān)液;*後采用(yòng)活化清洗,補充催(cuī)化劑的活性物質。還有一種較有效的(de)再生工藝是分步化學清洗(xǐ)法,通過酸(suān)洗、超聲清洗、酸洗,*後幹燥煆燒等進行催化劑(jì)再生(具體流程如(rú)圖1所(suǒ)示)。
這(zhè)種(zhǒng)濕法(fǎ)再生工藝雖然增加(jiā)了工藝的複雜度和再(zài)生成本,但可以對(duì)失(shī)活催化劑中沉積的砷化(huà)合物(wù)等有毒物質進行有效清(qīng)除,大幅提高再生催化劑脫硝效率以及再生使用次數和壽命。
圖1催化劑複合再生技術路線
1.2原位再生及重新成型(xíng)再生
脫硝催(cuī)化(huà)劑原(yuán)位(wèi)再生是成本*低的一種再生方式。用(yòng)300~350℃的水蒸氣對已使用了(le)2000h的商用NH3-SCR催化劑進行原位再生處(chù)理,再脫硝運(yùn)行(háng)336h後,發現NOx的轉化率可達(dá)到91.4%。說明(míng)這種使(shǐ)用高溫水蒸(zhēng)氣進行原位再生的方(fāng)法特別適用於因(yīn)水溶性物質的沉積而失活的催化劑。
將廢舊(jiù)催化劑進行清洗、幹燥、重新定型成塊(kuài),也可以達(dá)到一定的再生效果。首先吹掃去除廢舊脫硝催化劑表麵沉積物(wù),將其進行破碎處理(lǐ)後形成塊狀催化(huà)劑,用去離子水清洗(xǐ),幹燥處理,獲(huò)得的催化劑單元體活性能(néng)夠恢複到新催化劑催化效果的(de)85%。這種工藝操作(zuò)簡便、成本低,適於大規模的工業應用,但破(pò)碎後的催化(huà)劑(jì)單元難以再次再生使用,存在一定的弊端。
1.3清洗超聲再生
清洗劑對恢複催化劑活性(xìng)具有顯著作用(yòng),清洗時間、清洗劑的濃(nóng)度和溫度都有影響。清洗劑可以是絡合劑乙二胺四乙酸(EDTA)、表麵活性劑十二烷基苯磺酸(LAS)等,可(kě)配合超聲波震(zhèn)蕩方法對(duì)廢舊催化(huà)劑進行清洗(xǐ)再生。清洗劑濃度為0.01mol/L,經震蕩清洗(xǐ)30min後,製成再生催化劑,脫硝活性(xìng)在400℃時可達到85%~90%,並且該再生工藝(yì)的CaSO4去除率達到(dào)92.0%以上,但釩和(hé)鎢的殘餘率分別為99.4%和98.3%。
1.4中毒催化(huà)劑再生
目前,有(yǒu)大量催化劑因As和Pb中毒,需(xū)通過還原及增加(jiā)活性的辦法加以再生利用(yòng)。在甲醇氣氛中、250~275℃下,對As中毒(dú)的催化劑進行加熱再生時,還需添加活性(xìng)釩(fán)以恢複甲醇(chún)處理後(hòu)的(de)催化劑的脫(tuō)硝活性,NOx轉化率達到原來的80.76%。還可(kě)通過氨洗、H2還原和空氣煆燒等(děng)手段,不僅可以有效地去除As,而且還可以將催化劑的活性成分恢複到相當的(de)水平(píng)。另外,將堿處理和(hé)酸洗組合,可消除催化劑表麵(miàn)的As並恢複廢V2O5-WO3/TiO2催化劑的催化活(huó)性(xìng),再生樣品的催化活性也可增加至新催化(huà)劑的(de)水平。通過去離子水、酸溶液、絡合劑(jì)和堿溶液對Pb中毒催化劑進行再生(shēng),可使得催化劑的(de)NOx轉化率達到95.70%。
2廢棄脫硝(xiāo)催化劑無害化處理技(jì)術
燃煤電站(zhàn)的催化劑普遍采用“2+1”的安裝方式,先將(jiāng)安裝好的2層催化劑投入使用3年左右;再將預備的1層加裝在第3層,3層同(tóng)時投入使用4~5年;然後更換(huàn)第1層催化劑,再運行2~3年(nián);*後更換第2層催化劑,以(yǐ)此循環。當SCR催化劑出(chū)現大麵積破損,機械強(qiáng)度不滿(mǎn)足再生要求或燒結嚴重、出現嚴重中毒(dú)時,將成為廢棄的SCR脫硝催化(huà)劑。隨著全國範圍內燃煤電廠大量增設SCR脫硝係統,廢棄SCR脫硝催化劑的產量也逐步(bù)上升,預(yù)計(jì)每年廢棄量可能*高達到25萬m3,質量約為13.765萬(wàn)t。對廢棄SCR脫硝催化劑中的有價金屬元素進行回收可減少對環境的危害(hài)及有價金(jīn)屬元素的損(sǔn)失,具有重要(yào)的環保價值和良好的經濟(jì)效益。
2.1鈦回收工藝
廢棄(qì)催(cuī)化劑中二氧化(huà)鈦(TiO2)的(de)質量分數超(chāo)過(guò)80%。TiO2在油(yóu)漆行業、冶金(jīn)行(háng)業以及造紙行業等具有廣泛應用,且在化妝品(pǐn)、醫藥、食品添加劑等領域也(yě)有著重要(yào)的應用價值。因此(cǐ),TiO2的回收利用具有(yǒu)廣闊前景。
目前(qián)的回收方法主要是(shì)鈦酸鹽沉澱分(fèn)離技術以及(jí)TiO2沉澱分離技術。
(1)鈦酸鹽沉澱分離技術(shù)的(de)回收路(lù)線如(rú)圖2所示:先把除去表麵雜質後(hòu)的廢棄SCR催化劑加熱至650℃;粉碎並按(àn)比例加入Na2CO3混合後進行高溫焙燒;高溫(wēn)條件(jiàn)下,TiO2與NaCO3反應生成鈦酸鈉(nà);然後用熱水浴浸出鈦酸鹽沉澱物,分離出溶於水的偏釩酸鈉和鉬酸鈉,所得到的鈦(tài)酸鹽加入H2SO4處理之後經過過濾、水洗和焙燒得到(dào)TiO2。
圖(tú)2鈦(tài)酸鹽沉澱分離技術
(2)TiO2沉澱分(fèn)離技術可以細分為2類:第1類是直接通過稀硫酸酸浸廢SCR催化劑,得到TiO2沉澱,但使用該技術會使沉澱中殘存(cún)一定量的三氧化鎢、三氧化鉬等微溶於酸的雜質,嚴重影響TiO2純度和品質;更為實用(yòng)、有效的是第2類方法,即堿浸分離水洗法,它對廢(fèi)SCR催化劑進行水洗除塵、幹燥(zào)粉碎,然後在高溫高壓條件下進行第1次NaOH堿浸,促進廢(fèi)催化劑內固液分離得到濾餅,對濾餅進行多次水洗來降低雜質含量,再對濾餅進行第2次的堿浸,*後固液分離所得濾餅即為純度較高的銳鈦型鈦白粉。
2.2釩和鎢的回收
廢SCR催化劑中釩的回收方法(fǎ)主要有沉澱(diàn)法、浸出-氧化沉釩法、高溫活化法、生物浸出法(fǎ)、幹法回收和濕法回收。浸出(chū)-氧化沉釩法又再細分為還原浸出(chū)-氧(yǎng)化沉釩法、酸性浸出-氧化沉釩法和堿性浸出-沉釩法。
2.2.1沉澱(diàn)法
沉澱法又(yòu)分為銨鹽沉釩法、硫(liú)化沉澱分離法、煮沸沉釩法。以簡便、有效的銨鹽沉釩法為(wéi)例:在廢催化劑中加入銨鹽並混(hún)合均勻,利(lì)用偏釩酸(suān)根離子與銨根離子結合形成不溶於水(shuǐ)的沉澱(NH4·VO3),而鉬和鎢不能生成沉澱,可將釩分離(lí)出來。采用弱酸性銨(ǎn)鹽沉澱釩之後得到高純多釩酸(suān)銨,對多(duō)釩酸銨煆燒能夠得到純度很高的V2O5產(chǎn)品。硫化沉澱分離法利用硫化氫氣體可將(jiāng)鉬等從堿浸液中沉澱出來的特點,提高溶液的釩含量。煮沸沉釩法則是將釩氧化物和堿生成的正釩酸鈉溶於沸水,在沸水中會有不溶的偏(piān)釩(fán)酸鈉生成,從而實現釩的分離。
2.2.2浸出-氧(yǎng)化沉釩法
浸出-氧化沉釩法通過還原(yuán)劑、酸性溶液或者堿(jiǎn)液將釩浸出,然後將浸出液中的釩氧化後沉澱或直接沉澱得到含(hán)釩產品,具(jù)體技術路線如圖3所示。
圖3浸出(chū)-氧化沉釩法在廢催化劑提(tí)釩中(zhōng)的應用
2.2.3高溫活化(huà)法
鈉化焙燒的方法是高溫活化法中*有效的一種再生方法,在釩分離方麵應用較為廣泛。當溫度處於600~700℃時,V2O5與鈉鹽反(fǎn)應生成溶於水的釩酸鈉。廢催化(huà)劑鈉化焙燒的*佳條件為碳酸鈉質量分數84.00%、溫度1000℃、時間30min,在上述條件下釩浸出率可達到97.22%,浸出效果理想。丁萬麗等提(tí)出一種電化學還原萃取法:采用廢SCR脫硝催化劑與Na2CO3的混合焙燒的方式,將催化劑(jì)中的鎢、釩轉化(huà)為(wéi)可溶性的Na2WO4及NaVO3;然後利用稀H2SO4實現了(le)對催化劑中鎢和釩的高(gāo)效浸(jìn)出;以三正辛胺(TOA)的煤油溶液為萃取劑,加(jiā)入相調(diào)節劑(jì)異癸(guǐ)醇,對酸浸液中的鎢、釩進行萃取,並利用NaOH對萃取有機相(xiàng)中的(de)鎢、釩進(jìn)行反萃取;然後采用階段性調pH值的方式對反萃取液中(zhōng)的鎢和釩進行沉澱回收,實現了(le)鎢和釩的高效分離與(yǔ)回收,具體工(gōng)藝路線如圖(tú)4所示。
圖4鎢和釩的萃取、分離、回收(shōu)路線
2.2.4生物浸出法
在脫硝(xiāo)催化(huà)劑的有價金屬元素回收過程中,生物浸出法對於釩的(de)提取和回收工藝也具(jù)有一定的發展前景。WangShuhua等通(tōng)過寡營養(yǎng)、富營養(yǎng)、S介導、Fe介導、S介導(dǎo)和(hé)Fe介導混合等(děng)5種方法,全麵研究了生物浸出V2O5-WO3/TiO2催化劑的釩提取效果(guǒ),生物浸出率*高為90.00%。Mishra等。
利用嗜酸性氧化亞鐵(tiě)硫杆菌對煉油廠廢催化劑中金屬的浸出進(jìn)行試驗研究,並係統比較了1步生物浸出和2步生(shēng)物浸出工藝對金屬浸出率的作用機理。該浸出法的金(jīn)屬浸出率優於同濃度H2SO4的浸出效果。
2.2.5不同酸(suān)浸(jìn)的影響
在各種釩回收法的酸洗過(guò)程中,釩的回收率取決於廢催化劑中釩氧(yǎng)化物被分離出的程度:鹽(yán)酸處理後的浸出液樣(yàng)品中V2O5質量分數*低,僅餘0.19%,濃鹽酸可除去(qù)浸出液樣品中約(yuē)72.9%的V2O5;硫酸的提釩量與鹽酸(suān)相比略低(dī),僅除去約64.4%的V2O5;草酸具有一定的(de)還原性,可提取近67.3%的V2O5;硝酸的提釩量僅為34.9%,釩提取效果*差。在(zài)稀硫酸的浸漬下,V2O5可能部分生成難溶的(VO2)2SO4,因而提釩量下降(jiàng)明顯。樣品中活性組分V2O5的質量分數在減少,釩化合物經酸洗可能會向易溶的(VO)2+轉變。濃鹽酸較高的提(tí)釩率可能與其強配(pèi)位能力有(yǒu)關,強配位能力使釩的價態降低,生成微溶的[VO(H2O)5]Cl2,在酸液中以(VO)2+的(de)形式存(cún)在(zài)。由(yóu)於V2O5酸浸後形成可溶的(VO)SO4,硫酸(suān)具有較好的提釩效果。草(cǎo)酸的還原性(xìng)使(shǐ)得大部分V2O5被還原為(VO)2+,因而(ér)溶解性增加。硝酸的強氧化性使釩保持難溶的高價態,高溫浸漬也很難(nán)改善硝酸的(de)釩提(tí)取效果。
2.3其他元素的回收(shōu)
SCR催化劑中(zhōng)的(de)TiO2和(hé)V2O5被提取之後,剩(shèng)餘的價值(zhí)高的成(chéng)分為WO3和MoO3等物質,鎢和(hé)鉬都具有很高的回(huí)收價值。但與TiO2和V2O5的分離不同,鎢和鉬(mù)由於鑭係收縮效應而具有極其相似的(de)化學性質,因此氧化鎢和氧(yǎng)化(huà)鉬的單獨提取具有極(jí)高的難度。一般都(dōu)是從催化劑中將釩、鎢一同(tóng)浸出後再嚐試後續分離。而分離釩之後的溶液中鎢和鉬的(de)分(fèn)離回收(shōu)更加困難。目前的分離方法有沉澱法、溶劑萃取法、離(lí)子(zǐ)交換法(fǎ)、活性炭吸附法、液膜分離法等。
采用濕法沉澱方法從廢催化劑中回收鎢、鉬、鋁、鈷:
(1)對廢催化劑進行衝洗、除塵、再濕磨至0.125mm;
(2)用NaOH溶液在溫度(dù)120~155℃的條件下浸洗,然後進(jìn)行純(chún)熱水漿化、過濾,濾(lǜ)液用於回收鎢、鉬和鋁,濾渣用於回(huí)收鈷;
(3)通過往濾液中加硫酸或鹽酸(suān),調節(jiē)pH值為10.5,然後用質量分(fèn)數25.00%的(de)氯化鎂溶液除去SiO3等雜質離子;
(4)將(jiāng)濾液用硫酸中和至pH值為6.0~7.0,以(yǐ)氫氧化鋁析出的方式回收鋁;
(5)向回收鋁之後的濾液中加入硫化劑(NaHS),對濾液煮沸2h進行硫化後,降溫到40~60℃時過濾得到(dào)硫化鉬,再將新(xīn)得到的濾液進行(háng)鎢的回收,對新濾液進行稀釋、吸附、
淋洗和(hé)解吸4道離子交換(huàn)步(bù)驟(zhòu),得到粗鎢酸鈉(nà)溶液,此溶液再經過(guò)沉澱、酸解,溶製為鎢酸銨。鋁、鉬、鎢的回收技術路線如圖5所示。
圖5鎢、鉬(mù)、鋁、鈷的回收技術(shù)
3無害化處理存在問題及發展方(fāng)向(xiàng)
隨(suí)著(zhe)大量廢棄脫(tuō)硝催化劑的產生,廢棄脫硝催(cuī)化劑的無害化處理工藝及相應的關鍵技術將成為研究熱點。目前對蜂窩式SCR催化劑一般采用催化劑壓碎後填埋的(de)處置方式,並按照微毒化學物質的處理要求,在填埋坑底(dǐ)部鋪設塑料(liào)薄膜。由於板式(shì)催化劑內含不鏽鋼基材和鈦、鉬、釩等金屬,可以(yǐ)送至金屬冶(yě)煉廠(chǎng)進行回用。對特殊(shū)地區和燃用煤種的重金屬含量高(gāo)廢催化劑一般采用壓碎裝入混凝土容器內,然後填埋,以上處理方式在一定程度上會(huì)對環境產生影響。而目前的還原酸浸法、濃堿浸出法以及鈉化焙燒等無害化處理工藝(yì)都停留在實驗室階段,由於釩、鎢浸出率低、提純難(nán)度大以及成本高的原(yuán)因暫時無法實(shí)現工業化應用(yòng)。
未來對於廢催化劑無害化處理的研究重點應結合國家(jiā)對於此類危險廢(fèi)棄物處置標準,降低廢催化劑(jì)內的重金屬(shǔ)以及釩(fán)、鎢等有價金屬的含(hán)量,達標後(hòu)以普通廢棄物進行處理,減(jiǎn)少相關(guān)企業危廢(fèi)處理成本。同時積極研發釩、鎢等有(yǒu)價金(jīn)屬提純分離工藝(yì),改善回收的(de)TiO2品質,從而提高無害(hài)化處(chù)理工藝的經濟性。
為(wéi)此,關(guān)於廢棄脫硝催(cuī)化劑的(de)再生利用提出以下(xià)幾(jǐ)點建議。
(1)在設計(jì)研發催化(huà)劑時,不但要考慮催化劑的脫除效率及使用壽命,還要(yào)考慮催化劑可再生環保性能,提(tí)高催化劑配方成分及結構設計的再(zài)利用便捷及高效性,減少或替換在催化劑中(zhōng)的高環境汙(wū)染成分,便於再生或回收利用。
(2)在運行脫硝設備時,提倡科學合理的催(cuī)化劑性能(néng)監控(kòng)和優(yōu)化控製,盡量保證催(cuī)化劑(jì)性能及狀態合理下降,及時安排更新,並盡(jìn)量確保更換下來的催化劑經再生處理後都能(néng)恢複到接近新催化劑的性能。
(3)隨相(xiàng)關關鍵技術研發,將來的催化劑有望實現配方綠色-再生環保-經濟循環(huán)一體化的發展模式,實現環保不再是企業的負擔,而是企(qǐ)業盈利(lì)模式的一種選擇。
當前廢棄脫硝催(cuī)化劑的(de)合理處置成為亟待解決的問題。如何利用廢棄(qì)脫硝催(cuī)化劑中(zhōng)有價金屬成為研究的主要方向(xiàng)之一,但是當前(qián)一些處(chù)理工藝基本處(chù)於實驗室階段,處理成(chéng)本高(gāo)及回收金屬初度不足(zú)成(chéng)為研究者麵臨的主要問題。降低廢棄脫硝催化劑中有毒金屬元素(sù)含量、將其作(zuò)為普通固廢處理同樣是廢棄脫硝催化(huà)劑無害化處理發展方向(xiàng)之一(yī)。因此(cǐ),開展失活SCR催化劑再生技術的研發以及廢棄脫硝催化(huà)劑無害化處理,對我國火電行業(yè)的發展以及環境的改善也具有重要的意義,是未來我(wǒ)國SCR脫硝(xiāo)領域需要高度重視(shì)的一個方麵(miàn)。
雖然脫硝催化劑再生及無害化處理技術已經發(fā)展多年,但是成本(běn)仍然居高(gāo)不下,高昂的(de)廢棄脫硝催化(huà)劑的處理費用給生產企業發展造成很大影響。還需要進(jìn)一步研發相關(guān)關鍵技術,確保催化劑(jì)的成(chéng)分配方綠色、高效、結構強度耐腐性優(yōu)異,合理(lǐ)科學控製優化運行參數及狀態,降低脫硝催化劑再生費用,提高有價(jià)金屬回收純度,開發廢棄脫硝催化(huà)劑用途以及實現再生處理的規模化推廣應用,將(jiāng)成為未來脫硝領域(yù)發展的主要方向。
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