庄 柯,姚 杰,刘海秋,喻乐蒙
(1.国电环境保护研究院有限公司,江苏 南京 210000;2.江苏省脱硝催化剂创新与信息化技术服务工程研究中心,江苏 南京 210000;3.南京市新型脱硝催化剂工程技术研究中心,江苏 南京 210000)
催化剂是火电厂选择性催化还原(SCR)烟气脱硝工艺中的核心部件,其在与高温烟气的长期接触下会因钝化或中毒而逐渐丧失催化活性[1-6]。用于燃煤电厂烟气脱硝的催化剂常规化学使用寿命通常为3~5年,处于寿命末期的催化剂将被更换或再生,从而产生大量的废催化剂。我国火电行业目前在役脱硝催化剂体量超过120万m3,预计2020年后维持在约150万m3,届时每年将产生20~30万m3的废催化剂[7-8]。
对于废烟气脱硝催化剂的处理方式通常包括以下途径[8]:
1)催化剂整体再生。因再生对于催化剂结构的完整性存在要求,目前国内的废催化剂可再生率接近60%,且由于再生过程无法恢复催化剂的机械强度,常规催化剂只能经历2~3轮的再生操作,因此再生仅能延长催化剂的使用寿命,而无法作为最终的处理途径[9]。
2)无害化处置和安全填埋。2014年环保部发布了《关于加强废烟气脱硝催化剂监管工作的通知》,将废催化剂纳入危险废物管理范畴,为避免对环境造成影响,应对包括拆装、贮存、运输、处置等各环节进行把控和监督,因涉及到高昂的处置费用以及废催化剂自身的资源属性,目前国内极少采用此类处理方式[8]。
3)资源化利用。废催化剂中含有大量稀有金属成分,主要包括TiO2、WO3、V2O5等,按照市场价格计算,每立方米催化剂所包含的原料成本接近1.5万元,具有极高的回收价值。……