本發(fā)明屬于煙氣脫硝及環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種催化劑板片的回收方法及回收裝置。

背景技術(shù)：

在燃煤發(fā)電廠或供熱廠，需要對燃煤鍋爐排出的煙氣進(jìn)行脫硝處理，采用的是SCR脫硝催化劑技術(shù)去除氮氧化物，防止環(huán)境污染。脫硝過程需要使用催化劑，具體實現(xiàn)則采用蜂窩式模塊或催化劑板片模塊進(jìn)行脫硝。催化劑板片模塊達(dá)到使用壽命后，為了防止二次污染環(huán)境，失效的催化劑板片不可隨便丟棄，需要進(jìn)行無害化回收處理。

現(xiàn)有技術(shù)中，對催化劑板片的回收處理是濕法處理，即用水浸泡催化劑板片，使板片上失效的催化劑從載體上脫落并沉淀成泥，再對泥料烘干焙燒回收。但是，這種回收方法會產(chǎn)生空氣污染和廢水污染，且能耗高、回收效率低下。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例要解決的技術(shù)問題是提供一種催化劑板片的回收方法和裝置，對脫硝使用后的催化劑板片進(jìn)行有效的干式回收處理，進(jìn)行催化劑和板片(載體)之間的高效干式分離，達(dá)到催化劑與載體同時高效回收又不產(chǎn)生環(huán)境污染的目的。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種催化劑板片的回收方法，所述方法包括如下步驟：

步驟S1，將催化劑板片壓彎致使附著的催化劑脫落。

上述方案中，所述方法在步驟S1之前，還包括：

步驟S0，將所述催化劑板片進(jìn)行烘干。

上述方案中，所述將催化劑板片壓彎，進(jìn)一步為：

對所述催化劑板片邊拉伸邊壓彎。

上述方案中，所述方法還包括：

步驟S2，將所述壓彎的催化劑板片壓平；

步驟S3，重復(fù)步驟S1至少一次。

上述方案中，所述步驟S1還包括：回收脫落的催化劑；

步驟S4，將所述催化劑板片載體切碎，對碎片篩分后設(shè)備進(jìn)行二次催化劑回收；

步驟S5，對篩分后的載體碎片進(jìn)行回收。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，還提供了一種催化劑板片的回收裝置，所述裝置包括：

第一壓彎輥對單元，用于將催化劑板片壓彎致使附著的催化劑脫落。

上述方案中，所述裝置還包括：

烘干單元，用于將所述催化劑板片進(jìn)行烘干。

上述方案中，所述第一壓彎輥對單元，進(jìn)一步用于，通過調(diào)整輥對轉(zhuǎn)速，對所述催化劑板片進(jìn)行拉伸。

上述方案中，所述裝置還包括：第一壓平輥對單元，第二壓彎輥對單元；

所述第一壓平輥對單元用于將所述壓彎的催化劑板片壓平；

所述第二壓彎輥對單元與第一壓彎輥對單元的相同，用于將催化劑板片壓彎致使附著的催化劑脫落，對第一壓彎輥對的作業(yè)進(jìn)行重復(fù)。

上述方案中，所述裝置還包括：催化劑回收單元，載體切碎及篩分單元，載體碎片回收單元；其中，

所述催化劑回收單元用于回收第一壓彎輥對單元至第三壓彎輥對單元中脫落的催化劑，并用于回收載體切碎及篩分單元篩分后的載體碎片上脫落的催化劑；

所述載體切碎及篩分單元用于將所述催化劑板片載體切碎，并對碎片進(jìn)行篩分；

所述載體碎片回收單元用于回收篩分后的載體碎片。

本發(fā)明實施例的上述技術(shù)方案的有益效果如下：

本實施例技術(shù)方案的在輥對單元催化劑脫除率95％以上，整個解決方案催化劑回收率100％，；催化劑回收方法及裝置滿足工廠化連續(xù)生產(chǎn)、入料連續(xù)、催化劑收集儲運(yùn)連續(xù)作業(yè)的要求，小時處理量700～800片，每班五千至六千片，勞動生產(chǎn)率高、自動化程度高、設(shè)備穩(wěn)定可靠、設(shè)備便于維修易損件少，同時滿足揚(yáng)塵環(huán)保要求，滿足職業(yè)健康危害要求，有效的實現(xiàn)了脫硝領(lǐng)域失效催化劑板片的催化劑與載體的干式完全脫離，使之分別回收再利用，解決了催化劑板片回收再利用過程中污染環(huán)境的問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明第一實施例的催化劑板片回收方法流程示意圖；

圖2為本發(fā)明第一實施例的催化劑板片回收方法催化劑回收流程示意圖；

圖3為本發(fā)明第一實施例的催化劑板片回收方法催化劑二次回收及載體回收流程示意圖；

圖4為本發(fā)明第二實施例的催化劑回收裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明第二實施例的催化劑回收裝置輥對放大示意圖。

[主要元件符號說明]

201-被動壓彎上輥；202-主動壓彎下輥；203-壓平輥；204-預(yù)緊彈簧；205，催化劑板片；206-接料盤；207-真空吸料口。

具體實施方式

為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

本發(fā)明針對現(xiàn)有的催化劑板片的回收方法為濕法處理，存在二次污染和效率低下的問題，提出了一種干式的催化劑板片回收方法及回收裝置。所述方法將催化劑板片壓彎致使附著的催化劑脫落，并再次壓平的基礎(chǔ)上進(jìn)行多次重復(fù)壓彎，從而對脫硝后的催化劑板片進(jìn)行有效的干式回收處理，進(jìn)行催化劑和板片(載體)之間的高效干式分離，達(dá)到不污染環(huán)境的同時實現(xiàn)高效回收的目的。

其輥對單元催化劑脫除率95％以上，整個解決方案催化劑回收率100％，；催化劑回收裝置滿足工廠化連續(xù)生產(chǎn)、入料連續(xù)、催化劑收集儲運(yùn)連續(xù)作業(yè)的要求，小時處理量700～800片，每班五千至六千片，設(shè)備便于維修易損件少，同時滿足揚(yáng)塵環(huán)保要求，滿足職業(yè)健康危害要求，有效的實現(xiàn)了脫硝領(lǐng)域失效催化劑板片的催化劑與載體的干式完全脫離，使之分別回收再利用，解決了催化劑板片回收再利用過程中污染環(huán)境的問題。

這里首先對催化劑板片進(jìn)行一下說明。

在燃煤的發(fā)電廠或供熱廠，催化劑(以下簡稱催化劑)固化在不銹鋼絲網(wǎng)載體上，形成催化劑新板片，用于鍋爐脫硝，也可用于脫硫板片、脫磷板片，這里并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。以下說明以脫硝板片為例。脫硝板片裝在模塊框架內(nèi)，模塊上的催化劑板片經(jīng)過給煙氣脫硝失效后，產(chǎn)生大量失效催化劑板片，板片上的催化劑是重金屬污染物，須進(jìn)行無害化回收處理。失效的催化劑板片(以下簡稱板片)需人工從模塊框架拆下，并收納整齊。板片外形尺寸長700～800mm、寬460～500mm、厚度1～1.5mm，長度方向均布有4～5道加強(qiáng)波紋筋，催化劑均勻附著在整個不銹鋼絲網(wǎng)載體上，厚度均勻，只有端面可見絲網(wǎng)截面。板片呈灰色。用手多次彎折板片邊緣，催化劑可見脫落。板片以片作為計量單位，催化劑脫除率即每片載體板全部催化劑減去脫除催化劑后附著的殘余催化劑的百分比。

本發(fā)明第一實施例，提供了一種催化劑板片的回收方法。圖1為本發(fā)明第一實施例的催化劑板片回收方法流程示意圖。如圖1所示，本實施例的催化劑板片的回收方法，包括如下步驟：

步驟S1，將催化劑板片壓彎致使附著的催化劑脫落。

優(yōu)選的，在本步驟之前，還可以包括：步驟S0，將所述催化劑板片進(jìn)行烘干。這是由于，步驟S1中的壓彎，通常通過輥道實現(xiàn)，而潮濕會嚴(yán)重粘輥，并使脫料效率大大減低，因此要求催化劑含水率低于千分之零點五，這也是對進(jìn)入步驟S1工序的催化劑板片的烘干程度的要求。在具體實現(xiàn)中，可以通過增加連續(xù)輥道熱風(fēng)隧道式烘干設(shè)備來實現(xiàn)烘干。

優(yōu)選的，對催化劑板片的壓彎，同時還可以對所述催化劑板片進(jìn)行拉伸。由于步驟S1主要通過輥道的方式進(jìn)行實現(xiàn)，具體的，可以將烘干后的板片沿長度與輥對軸線平行的方向咬入輥對的輥縫，壓出波紋。在輥式壓彎中，可以將下輥設(shè)置為主動輥，上輥設(shè)置為被動輥；也可以將上輥設(shè)置為主動輥，下輥設(shè)置為被動輥；也可以將上輥和下輥均設(shè)置為主動輥，同時調(diào)整輥對的轉(zhuǎn)速。通過主動輥轉(zhuǎn)速實現(xiàn)調(diào)整板片在輥對之間的移動速度，當(dāng)相鄰的下一道輥對轉(zhuǎn)速微大于上一道輥對轉(zhuǎn)速時，板片即被拉伸，從面實現(xiàn)板片的微拉伸壓彎，防止輥間堆料。上述對輥道的控制，可以通過可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller,PLC)進(jìn)行控制，輥道轉(zhuǎn)速通過相應(yīng)的計算得出。

步驟S2，將所述壓彎的催化劑板片壓平。

步驟S3，重復(fù)步驟S1至少一次。

步驟S1和步驟S2，分別是一次壓彎和一次壓平的過程。在步驟S3中重復(fù)了一次步驟S1后，如果回收效率未達(dá)到要求，還可以再增加一次步驟S2和步驟S1；當(dāng)回收效率已達(dá)到要求，可以在重復(fù)完S1，進(jìn)入步驟S4。

優(yōu)選的，本實施例采取N次壓彎輥對彎折之間加N-1次平輥輥對壓平的方法，簡稱彎平法。這里的壓彎輥對輥面也可以采用波形輥或齒形輥或凸凹型輥面，本實施例優(yōu)選為波形輥。同時，本實施例根據(jù)實際經(jīng)驗優(yōu)選N為3。具體的，將烘干后的板片沿長度與壓彎輥軸線平行的方向咬入輥縫，壓出波紋，此道次催化劑脫落20％左右；再連續(xù)咬入平輥輥對壓平，板片恢復(fù)平面，此道次催化劑脫落10％左右，再連續(xù)咬入第二道壓彎輥輥對壓出波紋，此道次催化劑掉落30％左右，再連續(xù)進(jìn)入第二道平輥輥對載料板展平，此道次催化劑掉落10％左右，最后咬入第三道壓彎輥輥對壓出波紋，此道次催化劑掉落25％左右，催化劑和絲網(wǎng)實現(xiàn)分離。實驗證明經(jīng)過多次彎平工藝，經(jīng)過三次彎曲兩次壓平工藝，催化劑脫除率可以達(dá)到95％以上，增加板片經(jīng)過的彎曲壓平道次，還可提高催化劑脫除率至98％以上。

圖2為本發(fā)明第一實施例的催化劑板片回收方法催化劑回收流程示意圖。如圖2所示，對催化劑板片的催化劑的回收，具體工序包括：攤開疊放板片、進(jìn)入運(yùn)輸輥道、進(jìn)入板片攤開機(jī)、進(jìn)入連續(xù)輥道烘干箱、進(jìn)入脫催化劑機(jī)、進(jìn)行下一步工序的連接輥道，其中，進(jìn)入連續(xù)輥道烘干箱中完成步驟S0，進(jìn)入脫催化劑機(jī)中完成步驟S1和步驟S2，同時對脫落的催化劑從板片上下兩個方向進(jìn)行回收，具體的實現(xiàn)方式為，在脫催化劑機(jī)上下適當(dāng)位置設(shè)置真空吸料口和接料盤，再使收集到的催化劑粉末進(jìn)入輸送機(jī)設(shè)備，進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)輸和儲存。

優(yōu)選的，為防止輥面粘料，壓彎輥輥面處可以設(shè)置壓縮空氣清掃裝置，平輥處設(shè)置輥面鋼刷清掃裝置。為實現(xiàn)催化劑板片正常咬入，輥間設(shè)置導(dǎo)衛(wèi)裝置。為提高勞動生產(chǎn)率，需提高脫催化劑機(jī)輥對轉(zhuǎn)速，考慮催化劑脫落時間，保證已脫落催化劑及時轉(zhuǎn)移，板片上表面脫落的催化劑采取真空負(fù)壓方式吸取，在輥間設(shè)置真空吸料口。脫催化劑機(jī)設(shè)備下方設(shè)置接料盤，盛接自由脫落沒有被負(fù)壓吸料口吸走的催化劑，接料盤底部傾斜，通過振動使催化劑進(jìn)入接料盤出口進(jìn)入皮帶機(jī)儲運(yùn)。

步驟S4，將所述催化劑板片載體切碎，對碎片篩分后進(jìn)行二次催化劑回收。

具體的，因為載體表面粗糙有夾角，處理完的載料板表面還沾有3～4％左右的催化劑，接著進(jìn)行載體切碎機(jī)將催化劑板片載體切碎，輸送至全封閉高頻振動篩設(shè)備進(jìn)行篩分，篩下物即為二次回收的催化劑，催化劑經(jīng)磁性除鐵屑設(shè)備除鐵后收納儲運(yùn)。經(jīng)過連續(xù)脫催化劑機(jī)的載體進(jìn)行切碎后，進(jìn)入高頻篩分設(shè)備進(jìn)行篩分，從而實現(xiàn)催化劑的二次回收，此時催化劑實現(xiàn)了100％回收。

步驟S5，對從高頻振動設(shè)備篩分出來的載體碎片進(jìn)行回收。

具體的，將切碎的不沾有催化劑的載體碎片輸送至鐵屑壓餅機(jī)，壓成餅塊作為冶金熔爐的鋼鐵料。

圖3為本發(fā)明第一實施例的催化劑板片回收方法催化劑二次回收及載體回收流程示意圖；

如圖3所示，步驟S4和步驟S5的載體切碎過程，具體工序包括：催化劑板片進(jìn)入載體切碎機(jī)、載體碎片進(jìn)入高頻封閉式振動篩、載體碎片進(jìn)入壓餅機(jī)、最后對壓制成的餅塊進(jìn)行運(yùn)輸。其中，在振動篩篩下設(shè)置催化劑回收裝置，對回收的催化劑粉末進(jìn)行除鐵后儲運(yùn)。這里的高頻封閉式振動篩為優(yōu)先選擇，也可為其他類型可實現(xiàn)篩分的振動篩。

本實施例的催化劑板片回收方法，在脫催化劑機(jī)部分即輥對部分的催化劑脫除率達(dá)到95％以上，整個解決方案催化劑回收率100％，；催化劑回收方法及裝置滿足工廠化連續(xù)生產(chǎn)、入料連續(xù)、催化劑收集儲運(yùn)連續(xù)作業(yè)的要求，小時處理量700～800片，每班五千至六千片，勞動生產(chǎn)率高、自動化程度高、設(shè)備穩(wěn)定可靠、設(shè)備便于維修易損件少，同時滿足揚(yáng)塵環(huán)保要求，滿足職業(yè)健康危害要求，有效的實現(xiàn)了脫硝領(lǐng)域失效催化劑板片的催化劑與載體的干式完全脫離，使之分別回收再利用，解決了催化劑板片回收再利用過程中污染環(huán)境的問題。

本發(fā)明第二實施例為一種催化劑回收裝置。圖4為本發(fā)明第二實施例的催化劑回收裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，本實施例的催化劑回收裝置，包括：烘干單元11，第一壓彎輥對單元21，第一壓平輥對單元22，第二壓彎輥對單元23，第二壓平輥對單元24，第三壓彎輥對單元25，載體切碎及篩分單元31，載體碎片回收單元41，催化劑回收單元51。

其中，烘干單元11，用于將所述催化劑板片進(jìn)行烘干。

第一壓彎輥對單元21，第二壓彎輥對單元23，第三壓彎輥對單元25，用于將催化劑板片壓彎致使附著的催化劑脫落。

第一壓平輥對單元22，第二壓平輥對單元24，用于將所述壓彎的催化劑板片壓平。所述壓平的過程，也同時會伴有催化劑的脫落。本實施例采取N次花輥彎折之間加N-1次平輥壓平，合并簡稱彎平單元。這里的花輥也可以采用平輥或其他方式的輥道，本實施例優(yōu)選為花輥。同時，本實施例根據(jù)實際經(jīng)驗優(yōu)選N為3。在輥式壓彎中，可以將下輥設(shè)置為主動輥，上輥設(shè)置為被動輥；也可以將上輥設(shè)置為主動輥，下輥設(shè)置為被動輥；也可以將上輥和下輥均設(shè)置為主動輥，同時調(diào)整輥的線速度。通過主動輥調(diào)整板片在每對輥對之間的移動速度，當(dāng)同一組的不同對輥對主動輥線速度不同時，板片即被拉伸，從面實現(xiàn)板片的微拉伸壓彎，防止輥間堆料。上述對輥對的控制，可以通過可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller,PLC)進(jìn)行控制，輥對轉(zhuǎn)速通過相應(yīng)的計算得出。

圖5為本發(fā)明第二實施例的催化劑回收裝置輥對放大示意圖。如圖5所示，優(yōu)選的，本實施例的輥對回收催化劑部分包括：被動壓彎上輥201，主動壓彎下輥202，共同構(gòu)成一組輥對。被動壓彎上輥201和主動壓彎下輥202可設(shè)置為波紋輥。壓平輥203，可設(shè)置為平輥。預(yù)緊彈簧204，用于通過絲杠調(diào)節(jié)上下輥間的接觸壓力。真空吸料口207，接料盤206。其中，所述真空吸料口207設(shè)置在連續(xù)脫催化劑機(jī)的上輥輥間，及載體切碎機(jī)的篩分設(shè)備的上部，用于吸取脫落的催化劑粉末，并經(jīng)真空管道將催化劑粉末輸送至儲罐，實現(xiàn)催化劑的主動回收；所述接料盤206設(shè)置在脫催化劑機(jī)設(shè)備及篩分設(shè)備的下方，用于盛接自由掉落催化劑粉末，接料盤206底部傾斜，通過振動使催化劑經(jīng)接料盤出口進(jìn)入輸送設(shè)備，實現(xiàn)催化劑的被動回收。

具體的操作過程如下：將烘干后的催化劑板片205沿長度與花輥平行的方向咬入花輥，壓出波紋，此道次催化劑脫落20％左右；再連續(xù)入平輥壓平，板片恢復(fù)平面，此道次催化劑脫落10％左右，再連續(xù)咬入第二道花輥壓出波紋，此道次催化劑掉落30％左右，再連續(xù)進(jìn)入第二道平輥載料板展平，此道次催化劑掉落10％左右，最后咬入第三道花輥壓出波紋，此道次催化劑掉落25％左右，催化劑和絲網(wǎng)實現(xiàn)分離。

實驗證明經(jīng)過多次彎平工藝，經(jīng)過三次彎曲兩次壓平工藝，催化劑脫除率可以達(dá)到95％以上，增加彎曲壓平道次，還可提高催化劑脫除率至98％以上。

所述催化劑回收單元51用于回收第一壓彎輥對單元和第二壓彎輥對單元中脫落的催化劑，并用于回收載體切碎單元經(jīng)高頻振動后的載體碎片上脫落的催化劑。在圖5中，接料盤206及真空吸料口207，即為催化劑回收單元51的優(yōu)選實現(xiàn)方式，盛接自由脫落沒有被負(fù)壓吸料口吸走的催化劑，接料盤底部傾斜，通過振動使催化劑進(jìn)入接料盤出口進(jìn)入皮帶機(jī)儲運(yùn)。

所述載體切碎及篩分單元31用于將所述催化劑板片載體切碎，并對碎片篩分后進(jìn)行二次催化劑回收。

具體的，載體切碎及篩分單元31可以包括載體切碎機(jī)和篩分設(shè)備。因為載體表面粗糙有夾角，處理完的載料板表面還沾有3～4％左右的催化劑，接著進(jìn)行載體切碎機(jī)將催化劑板片載體切碎，輸送至全封閉高頻振動篩設(shè)備進(jìn)行二次回收催化劑，催化劑經(jīng)磁性除鐵屑設(shè)備除鐵后收納儲運(yùn)。經(jīng)過連續(xù)脫催化劑機(jī)的載體進(jìn)行切碎后進(jìn)入高頻振動設(shè)備進(jìn)行二次催化劑回收的工藝，此時催化劑實現(xiàn)了100％回收。

載體碎片回收單元41用于回收從高頻振動設(shè)備出來的載體碎片。具體的，載體碎片回收單元41包括運(yùn)輸設(shè)備和鐵屑壓餅機(jī)。切碎的無催化劑載體碎片輸送至鐵屑壓餅機(jī)，壓成餅塊作為冶煉熔爐的鋼鐵料。

優(yōu)選的，為實現(xiàn)載料板正常咬入輥縫，輥間設(shè)置導(dǎo)衛(wèi)裝置。脫藥料機(jī)設(shè)備設(shè)置全封閉防塵罩，防塵罩設(shè)觀察孔。

本實施例的催化劑回收裝置，在脫催化劑機(jī)部分的催化劑脫除率達(dá)到95％以上，整個解決方案催化劑回收率100％，；催化劑回收方法及裝置滿足工廠化連續(xù)生產(chǎn)、入料連續(xù)、催化劑收集儲運(yùn)連續(xù)作業(yè)的要求，小時處理量700～800片，每班五千至六千片，勞動生產(chǎn)率高、自動化程度高、設(shè)備穩(wěn)定可靠、設(shè)備便于維修易損件少，同時滿足揚(yáng)塵環(huán)保要求，滿足職業(yè)健康危害要求，有效的實現(xiàn)了脫硝領(lǐng)域失效催化劑板片的催化劑與載體的干式完全脫離，使之分別回收再利用，解決了催化劑板片回收再利用過程中污染環(huán)境的問題。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。