利用超临界二氧化碳再生催化剂清孔的催化剂还原设备的制作方法

1.本实用新型涉及一种利用超临界二氧化碳再生催化剂清孔的催化剂还原设备，用于scr脱硝工艺催化剂的还原。

背景技术：

2.垃圾焚烧发电企业为满足氮氧化物超低排放现值，90%以上机组均采用scr脱硝工艺，scr脱硝工艺其核心脱硝组件为催化剂，但是脱硝催化剂在运行一段时间之后催化剂的活性会出现不同程度的下降，主要原因：（1）催化剂表面沉积烟气脱硝反应生成硫酸盐或亚硫酸盐在催化剂微孔结构中沉积，覆盖催化剂脱硝活性位导致脱硝效率降低；（2）烟气中水分占据催化剂活性位，导致氮氧化物的与活性位的接触几率降低，导致催化剂脱硝效率降低；（3）烟气中携带的飞灰颗粒（＜100nm）进入催化剂的微孔结构，改变了催化剂的孔隙结构，导致催化剂的脱硝效率降低。给予以上原因，目前对于基材满足强度要求的催化剂可采取再生工艺对其进行再生，以减少企业成本。催化剂再生工艺主要采用湿法再生和干法再生两大类，其中湿法再生工艺主要是采用去离子水或清洗液对失活催化剂进行清理，干法再生工艺主要是采用加热失活催化剂使沉积在催化剂表面的化学物质分解，两种工艺的目的均是二次释放催化剂表面活性位挺高脱硝效率，但这两种再生工艺因其物理特性影响再生效果均受到限制，湿法再生工艺中因去离子水或有机溶剂存在毛吸现象，不能够进入催化剂微孔结构，催化剂微孔中活性催化位不能得到有效提高，同时如采用去离子水湿法工艺二次加热烘干需大量能源；干法再生工艺加热仅能去除分解部分活性位的化学物质，不能有效提升失活催化剂的活性。同时，在碳中和的目标下，根据国际组织预测，可采用碳捕集技术来实现碳中和，因此大量烟气中二氧化碳将被捕集，因此二氧化碳的利用空间将出现大面积增长。

技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的利用超临界二氧化碳再生催化剂清孔的催化剂还原设备，加热使催化剂表面化学物质可部分分解，然后采用的超临界二氧化碳对失活催化剂进行清洗，有效结合了目前干法和湿法工艺。
4.本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种利用超临界二氧化碳再生催化剂清孔的催化剂还原设备，包括催化剂再生器、催化剂安装床、超声波控制器和加热器；催化剂安装床安装于催化剂再生器内部，超声波控制器与催化剂再生器连接，加热器与催化剂再生器连接；其特征在于：还包括二氧化碳气源、调压泵、减压阀、除灰器和二氧化碳回收器；二氧化碳气源通过调压泵连接于催化剂再生器顶部；催化剂再生器的底部通过减压阀与除尘器连接；二氧化碳回收器与除灰器连接。
5.本实用新型所述的催化剂安装床的外壁与催化剂再生器的内壁之间密封。
6.本实用新型所述的除尘器下部设置有粉尘排空口。
7.本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：
8.1、本实用新型利用超临界二氧化碳气流，无水分的参与，极大的较低了水对催化剂的影响，有效减少了现有湿法再生技术中清洗液毛吸现象造成不能进入微孔清洗的问题，同时避免了液体洗涤剂表面张力对的微孔清洗的影响，有效净化催化剂微孔中沉积物，同时也无需二次加热烘干。
9.2、本实用新型协同超声波振荡器和加热器；在加热器的作用下有效利用干法再生的原理，有效降解催化剂表面占据活性位的可分解物质，在二氧化碳的携带作用下使催化剂的活性得到大幅提高；超声波振荡器有效提高催化剂表面物质在加热条件下的传质。
10.3、本实用新型二氧化碳回收器可有效净化催化剂再生后的尾气，有效降低二氧化碳气源的消耗，降低二氧化碳再生过程的排放。
11.4、本实用新型调压泵可根据二氧化碳气源参数，对进入催化剂再生器的二氧化碳进行参数调整，使其达到超临界状态。
12.6、本实用新型除灰器，有效去除催化剂再生器尾气中夹带的烟尘，进而有利于二氧化碳回收器的气源净化。
附图说明
13.图1 是本实用新型实施例的结构示意图。
具体实施方式
14.下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。
15.本实用新型实施例包括二氧化碳气源1、调压泵2、催化剂再生器3、催化剂安装床4、超声波控制器5、加热器6、减压阀7、除灰器8和二氧化碳回收器9。
16.二氧化碳气源1通过调压泵2连接于催化剂再生器3顶部，调压泵2可以调整进入催化剂再生器3的二氧化碳处于超临界状态，超临界二氧化碳气体对催化剂微孔结构沉积物进行深度清洁，同时携带催化剂表面化学物质分解的气体离开催化剂再生器3。
17.催化剂安装床4安装于催化剂再生器3内部，催化剂再生器3可以开启使得再生于蜂窝式150
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150mm催化剂模块安装于催化剂安装床4上。催化剂安装床4的外壁与催化剂再生器3的内壁密封，避免进入催化剂再生器3的气体产生“边壁效益”浪费。
18.超声波控制器5与催化剂再生器3连接，超声波控制器5可以控制催化剂再生器3内部产生超声波振荡。
19.加热器6与催化剂再生器3连接，加热器6加热催化剂再生器3至设定温度并可具有保温功能。
20.催化剂再生器3的底部通过减压阀7与除尘器8连接，减压阀7将再生二氧化碳尾气进行减压，减压之后的二氧化碳尾气进入除尘器8进行除尘。除尘器8下部设置粉尘排空口，便于捕集烟尘排空。
21.二氧化碳回收器9连接于除灰器8下游，除尘之后的二氧化碳尾气进入二氧化碳回收器9进一步净化处理，并回收利用。
22.本实用新型的工作过程为：
23.1）、将满足再生要求的催化剂模块安装于催化剂安装床4中，确保安装稳定牢固且边壁无缝隙。
24.2）、按照实验室化验结果开启加热器6，将其设置在需要温度保温；开启超声波控制器5，充分使催化剂表面化学物质进行分解。
25.3）、通过调压泵2调整二氧化碳气体参数，超临界二氧化碳气体进入催化剂再生器3，并通过蜂窝式催化剂孔洞内流动，有效利用超临界二氧化碳的清洁能力清洁催化剂微孔中的沉积物，并携带催化剂表面分解的化学物质离开催化剂再生器3。
26.4）、调整减压阀7使其尾气二氧化碳进入除尘器8。
27.5）、除尘器8对烟气粉尘进行净化，其下部设置堆积粉尘排空口，便于烟尘排放。
28.6）、二氧化碳回收器9对二氧化碳进一步净化，并回收利用。
29.7）、开启催化剂再生器3，拆下再生催化剂保存。
30.此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。

技术特征：

1.一种利用超临界二氧化碳再生催化剂清孔的催化剂还原设备，包括催化剂再生器、催化剂安装床、超声波控制器和加热器；催化剂安装床安装于催化剂再生器内部，超声波控制器与催化剂再生器连接，加热器与催化剂再生器连接；其特征在于：还包括二氧化碳气源、调压泵、减压阀、除灰器和二氧化碳回收器；二氧化碳气源通过调压泵连接于催化剂再生器顶部；催化剂再生器的底部通过减压阀与除尘器连接；二氧化碳回收器与除灰器连接。2.根据权利要求1所述的利用超临界二氧化碳再生催化剂清孔的催化剂还原设备，其特征在于：所述的催化剂安装床的外壁与催化剂再生器的内壁之间密封。3.根据权利要求1所述的利用超临界二氧化碳再生催化剂清孔的催化剂还原设备，其特征在于：所述的除尘器下部设置有粉尘排空口。

技术总结

本实用新型提供一种利用超临界二氧化碳再生催化剂清孔的催化剂还原设备，加热使催化剂表面化学物质可部分分解，然后采用的超临界二氧化碳对失活催化剂进行清洗，有效结合了目前干法和湿法工艺。本实用新型包括催化剂再生器、催化剂安装床、超声波控制器和加热器；催化剂安装床安装于催化剂再生器内部，超声波控制器与催化剂再生器连接，加热器与催化剂再生器连接；其特征在于：还包括二氧化碳气源、调压泵、减压阀、除灰器和二氧化碳回收器；二氧化碳气源通过调压泵连接于催化剂再生器顶部；催化剂再生器的底部通过减压阀与除尘器连接；二氧化碳回收器与除灰器连接。化碳回收器与除灰器连接。化碳回收器与除灰器连接。