【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钢铁行业烟气污染防治，具体涉及一种co催化氧化催化剂在线再生反应系统及再生方法。
技术介绍
1、一氧化碳（co）是我国《环境空气质量标准》中六项基本污染物之一，不仅严重损害人体健康还严重危害生态环境。co主要由于煤、石油和天然气等化石燃料的不完全燃烧产生的。co来源广泛，钢铁行业是co的主要排放源之一。
2、随着钢铁行业大力推行超低排放改造，粉尘、so2和no x等常规大气污染物得到有效治理，非常规污染物co治理工作已成为钢铁企业关注的重点。
3、钢铁企业一般是通过生产调控、烟气循环等措施来提高燃烧效率，减少co的生成，其减排空间极其有限。
4、但是对于已生成的co，尤其是co浓度低于其燃烧下限的烟气，并没有相关的末端治理技术。
5、co催化氧化法是通过催化剂作用，将工业烟气中的co和o2在低于co燃点(650°c)的条件下反应生成co2，催化氧化法在脱除co的同时还可释放热量，给其他地方供热。
6、催化氧化法是烟气co净化技术的发展方向之一。
7、co催化剂在实际运行过程中，活性不可避免地会逐渐下降。
8、为了应对催化剂性能下降的问题，需要增加催化剂再生系统，从而保证催化剂使用性能及寿命。因此，有必要提供一种co催化剂在线再生反应装置解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种co催化氧化催化剂在线再生反应系统及再生方
2、本专利技术的技术解决方案是：一种co催化氧化催化剂在线再生反应系统，包括：风机，烟气预热器，co催化氧化催化剂在线再生反应装置；所述co催化氧化催化剂在线再生反应装置包括催化剂本体结构，催化剂本体结构的外壳；所述催化剂本体结构为圆柱形，包括中心轴转子，圆形催化剂层；所述中心轴转子设置在所述圆形催化剂层中心，所述圆形催化剂层围绕所述中心轴转子旋转，所述圆形催化剂层设置多层；多层圆形催化剂层由径向密封板和轴向密封版分割为反应区和再生区，所述反应区和再生区在每层圆形催化剂层上表现为两个扇形区域；所述风机连接烟气预热器，所述外壳上部设置再生气体进风口，所述烟气预热器连接再生气体进风口，所述外壳上部还设置工业烟气进风口，所述外壳下部设置再生气体出风口、工业烟气出风口。
3、根据本专利技术实施例，所述圆形催化剂层的各层反应区上下相通，各层再生区上下相通；所述圆形催化剂层上反应区的扇形区域为180~330°，再生区的扇形区域为30~180°。
4、根据本专利技术实施例，所述圆形催化剂层为圆形框架上竖直装载着上下通气的催化剂；所述催化剂为蜂窝式蜂窝式、颗粒状、三叶草状、条状挤出式催化剂、波纹板式催化剂。
5、根据本专利技术实施例，所述催化剂活性组分采用cu、mn、v、fe、ce、co、w、mo、ni非贵金属或者au、pd、ag、pt、ir贵金属中的一种或者几种组合；将活性组分负载于al2o3、tio2，zro2、ceo2、分子筛载体中的一种或者几种组合，将催化剂涂覆于堇青石、tio2蜂窝式载体上得到蜂窝式催化剂，或者挤出得到颗粒状、三叶草状、条状的挤出式催化剂。
6、根据本专利技术实施例，所述反应区催化剂的总体积与再生区催化剂的总体积比值约为1~11。
7、根据本专利技术实施例，所述反应区、再生区气体入口均设有导流叶片、整流格栅、气流均布板。
8、根据本专利技术实施例，所述反应区入口为烧结烟气、轧钢加热炉烟气、焦炉烟气工业烟气，再生区入口为除尘脱硫脱硝脱co的净烟气、空气或者水蒸气之一或几种的组合；所述反应区的烧结烟气和再生区气体的体积流量比为50~100:1，催化剂再生时间为1~2个小时。
9、本专利技术另一方面还提供一种co催化氧化催化剂在线再生反应系统的脱co和co催化剂再生的方法，所述催化剂本体结构周期性转动，在反应区和再生区的交替循环；催化剂旋转至反应区，入口烟气温度为180~350℃，烟气经过co催化剂之后，烟气中的co氧化成co2，同时释放热量使反应区出口烟气温度升高；当催化剂效率下降至设定值之后，催化剂本体结构开始转动，一部分催化剂旋转至再生区，再生区的催化剂旋转至反应区；再生区的催化剂完全进入反应区后，中心轴转子停止转动，对催化剂进行再生。
10、根据本专利技术实施例，所述催化剂进行再生的步骤包括：
11、 （1）空气清洗：使用压缩空气采用耙式吹灰方式在催化剂床层的顶部对催化剂床层进行喷吹清灰，将床层表层及孔道内灰尘清除；
12、 （2）升温再生：通过风机抽取除尘脱硫脱硝脱co后的净烟气、常温空气或者水蒸汽进入催化剂再生区，除尘脱硫脱硝脱co后的净烟气、常温空气经过煤气加热或者电加热方式加热至400~600℃对催化剂进行煅烧，煅烧时间为1~2h；再生之后的气体通过烟囱进行排放。
13、根据本专利技术实施例，所述步骤采用水蒸汽对催化剂进行再生，通过控制水蒸汽的压力控制催化剂再生温度，水蒸汽的压力范围为0.35~0.6mpa。
14、效率下降至一定程度的催化剂转动至再生区域对催化剂进行再生，恢复催化剂的活性。
15、本专利技术的有益技术效果是：再生方法简单，处理方式灵活，可随时根据催化剂运行情况调整催化剂再生频率；因为再生时间短，所以每次再生的运行费用也不高，催化剂再生系统可以延长催化剂使用寿命，延长催化剂更换周期，降低厂内催化剂更换成本，减少运行费用，有效的避免了催化模块效率降低导致环保指标难以控制，以及催化模块失效后的过高的采购更换成本。
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1.一种CO催化氧化催化剂在线再生反应系统，其特征在于包括：风机（1），烟气预热器（2），CO催化氧化催化剂在线再生反应装置（4）；所述CO催化氧化催化剂在线再生反应装置（4）包括催化剂本体结构，催化剂本体结构的外壳（9）；所述催化剂本体结构为圆柱形，包括中心轴转子（10），圆形催化剂层（5）；所述中心轴转子（10）设置在所述圆形催化剂层（5）中心，所述圆形催化剂层（5）围绕所述中心轴转子（10）旋转，所述圆形催化剂层（5）设置多层；多层圆形催化剂层（5）由径向密封板（11）和轴向密封板（12）分割为反应区（13）和再生区（14），所述反应区（13）和再生区（14）在每层圆形催化剂层（5）上表现为两个扇形区域；所述风机（1）连接烟气预热器（2），所述外壳（9）上部设置再生气体进风口（3），所述烟气预热器（2）连接再生气体进风口（3），所述外壳（9）上部还设置工业烟气进风口（7），所述外壳（9）下部设置再生气体出风口（6）、工业烟气出风口（8）。
2.根据权利要求1所述的一种CO催化氧化催化剂在线再生反应系统，其特征在于所述圆形催化剂层（5）的各层反应区（13）上下相通
3.根据权利要求1所述的一种CO催化氧化催化剂在线再生反应系统，其特征在于所述圆形催化剂层（5）为圆形框架上竖直装载着上下通气的催化剂；所述催化剂为蜂窝式蜂窝式、颗粒状、三叶草状、条状挤出式催化剂、波纹板式催化剂。
4.根据权利要求3所述的一种CO催化氧化催化剂在线再生反应系统，其特征在于所述催化剂活性组分采用Cu、Mn、V、Fe、Ce、Co、W、Mo、Ni非贵金属或者Au、Pd、Ag、Pt、Ir贵金属中的一种或者几种组合；将活性组分负载于Al2O3、TiO2，ZrO2、CeO2、分子筛载体中的一种或者几种组合，将催化剂涂覆于堇青石、TiO2蜂窝式载体上得到蜂窝式催化剂，或者挤出得到颗粒状、三叶草状、条状的挤出式催化剂。
5.根据权利要求3所述的一种CO催化氧化催化剂在线再生反应系统，其特征在于所述反应区（13）催化剂的总体积与再生区（14）催化剂的总体积比值约为1~11。
6.根据权利要求1所述的一种CO催化氧化催化剂在线再生反应系统，其特征在于所述反应区（13）、再生区（14）气体入口均设有导流叶片、整流格栅、气流均布板。
7.根据权利要求1所述的一种CO催化氧化催化剂在线再生反应系统，其特征在于所述反应区（13）入口为烧结烟气、轧钢加热炉烟气、焦炉烟气工业烟气，再生区（14）入口为除尘脱硫脱硝脱CO的净烟气、空气或者水蒸气之一或几种的组合；所述反应区（13）的烧结烟气和再生区（14）气体的体积流量比为50~100:1，催化剂再生时间为1~2个小时。
8.采用权利要求1-7任一项所述的一种CO催化氧化催化剂在线再生反应系统的脱CO和CO催化剂再生的方法，其特征在于所述催化剂本体结构周期性转动，在反应区（13）和再生区（14）的交替循环；催化剂旋转至反应区（13），入口烟气温度为180~350℃，烟气经过CO催化剂之后，烟气中的CO氧化成CO2，同时释放热量使反应区（13）出口烟气温度升高；当催化剂效率下降至设定值之后，催化剂本体结构开始转动，一部分催化剂旋转至再生区（14），再生区（14）的催化剂旋转至反应区（13）；再生区（14）的催化剂完全进入反应区（13）后，中心轴转子（10）停止转动，对催化剂进行再生。
9.根据权利要求8所述的脱CO和CO催化剂再生的方法，其特征在于所述催化剂进行再生的步骤包括：
10.根据权利要求9所述的脱CO和CO催化剂再生的方法，其特征在于所述步骤（2）采用水蒸汽对催化剂进行再生，通过控制水蒸汽的压力控制催化剂再生温度，水蒸汽的压力范围为0.35~0.6MPa。
...【技术特征摘要】
1.一种co催化氧化催化剂在线再生反应系统，其特征在于包括：风机（1），烟气预热器（2），co催化氧化催化剂在线再生反应装置（4）；所述co催化氧化催化剂在线再生反应装置（4）包括催化剂本体结构，催化剂本体结构的外壳（9）；所述催化剂本体结构为圆柱形，包括中心轴转子（10），圆形催化剂层（5）；所述中心轴转子（10）设置在所述圆形催化剂层（5）中心，所述圆形催化剂层（5）围绕所述中心轴转子（10）旋转，所述圆形催化剂层（5）设置多层；多层圆形催化剂层（5）由径向密封板（11）和轴向密封板（12）分割为反应区（13）和再生区（14），所述反应区（13）和再生区（14）在每层圆形催化剂层（5）上表现为两个扇形区域；所述风机（1）连接烟气预热器（2），所述外壳（9）上部设置再生气体进风口（3），所述烟气预热器（2）连接再生气体进风口（3），所述外壳（9）上部还设置工业烟气进风口（7），所述外壳（9）下部设置再生气体出风口（6）、工业烟气出风口（8）。
2.根据权利要求1所述的一种co催化氧化催化剂在线再生反应系统，其特征在于所述圆形催化剂层（5）的各层反应区（13）上下相通，各层再生区（14）上下相通；所述圆形催化剂层（5）上反应区（13）的扇形区域为180~330°，再生区（14）的扇形区域为30~180°。
3.根据权利要求1所述的一种co催化氧化催化剂在线再生反应系统，其特征在于所述圆形催化剂层（5）为圆形框架上竖直装载着上下通气的催化剂；所述催化剂为蜂窝式蜂窝式、颗粒状、三叶草状、条状挤出式催化剂、波纹板式催化剂。
4.根据权利要求3所述的一种co催化氧化催化剂在线再生反应系统，其特征在于所述催化剂活性组分采用cu、mn、v、fe、ce、co、w、mo、ni非贵金属或者au、pd、ag、pt、ir贵金属中的一种或者几种组合；将活性组分负载于al2o3、tio2，zro2、ceo2、分子筛载体中的一种或者几种组合，将催化...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘勇进，冯斌，马晓辉，范驰，汪卫章，何晶晶，
申请(专利权)人：中钢集团天澄环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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