一種磷中毒選擇性催化還原脫硝催化劑的再生方法
2023-05-15 13:03:26 2
一種磷中毒選擇性催化還原脫硝催化劑的再生方法
【專利摘要】本發明公開了一種磷中毒選擇性催化還原脫硝催化劑的再生方法，主要工藝流程包括機械清灰、鹼性清洗液清洗、再生液浸漬和乾燥；鹼性清洗液是強鹼弱酸鹽和表面活性劑的混合溶液；酸性再生液由銨鹽、弱酸、偏釩酸銨和鉬酸銨組成。採用本發明的方法對砷中毒的SCR脫硝催化劑再生後，基本可將砷組分除去，並擁有一定的抗砷中毒能力，脫硝率達81～88％，同時能保持催化劑的抗壓強度和磨損強度；另外，所使用的再生工藝流程也較為簡單，處理效率高，適合大規模工業化生產。
【專利說明】一種磷中毒選擇性催化還原脫硝催化劑的再生方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及選擇性催化還原(SCR)脫硝催化劑領域，具體涉及了一種磷中毒選擇性催化還原脫硝催化劑的再生方法。
【背景技術】
[0002]氮氧化物是主要的大氣汙染物之一，而燃煤發電廠是氮氧化物的主要排放源之一。隨著我國一系列環保政策的頒布與實施，SCR法煙氣脫硝技術正逐步應用於我國燃煤電廠中。截至2012年底，已投運火電廠煙氣脫硝機組總容量超過2.3億kW，佔全國現役火電機組容量的28%，比2011年提高了 10%;在2013年，全國新增火電脫硝裝機容量是「十二五」前兩年總量的1.3倍。SCR脫硝催化劑在使用過程中活性會逐漸下降，當其活性下降至不能滿足《火電廠大氣汙染物排放標準》的要求時，就需要更換，其更換周期一般為3年，更換費用約佔SCR系統總價的50%。對失活的SCR催化劑進行再生，能夠提高或者恢復其活性，達到重新利用的目的。再生費用只佔全部更換催化劑費用的30%，而且節省了處理廢舊催化劑的成本，因此，SCR催化劑的再生具有十分重要的經濟效益和環保效益。
[0003]磷中毒是引起催化劑失活的常見原因之一。引起催化劑中毒的磷的化合物一般呈現酸性，採用鹼液預處理才能達到良好的效果。
[0004]在此基礎上，本專利提出了一種新的針對磷中毒的SCR脫硝催化劑的再生方法。此方法可以簡化工藝流程，降低生產成本和減小再生過程對環境的汙染，也可以使再生後的催化劑仍有較高的強度和較長的使用壽命，因此更有利於大規模工業化生產。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種新的磷中毒的SCR脫硝催化劑再生方法，可以利用簡潔高效的方式除去引起催化劑中毒的磷組分，同時補充受損的活性成分，使催化劑恢復其較高的脫硝活性，同時擁有一定的抗磷中毒能力。
[0006]為實現上述目的，本發明採用以下技術方案:
[0007]一種磷中毒的SCR脫硝催化劑的再生方法，包括以下步驟:
[0008](一)用3_4Mpa、流量0.5?1.0m3/s的清潔乾燥壓縮空氣吹掃失活的SCR脫硝催化劑，以除去表面的積灰，時間為10?20min ；
[0009]( 二)將吹灰處理後的催化劑置於鹼性清洗液中超聲輔助清洗，時間20?60min，超聲功率100?500w ；
[0010](三)用去離子水漂洗乾淨；
[0011](四)將催化劑浸潰於再生液中，清除殘留的磷成分，同時補充受損的活性組分，浸潰時間I?4h ;
[0012](五)將催化劑在110_120°C下乾燥I?3h，然後在400-410°C下焙燒2?5h，即得到再生後的SCR脫硝催化劑。
[0013]其中，所述鹼性清洗液為強鹼弱酸鹽和表面活性劑的混合溶液，強鹼弱酸鹽為碳酸鈉、醋酸鈉、亞磷酸鈉或矽酸鈉的一種或幾種，濃度為0.1?2mol/L ;表面活性劑為平平加0(脂肪醇聚氧乙烯醚)、微孔滲透劑JFC或烷基酚聚氧乙醚(OP?(η)，n = 10)的一種或幾種，含量為0.2?lwt% ;餘量為去尚子水。
[0014]其中，所述再生液的組成為銨鹽、弱酸、偏釩酸銨和鑰酸銨，銨鹽為氯化銨或硝酸銨的一種或兩種，濃度為0.1?2mol/L ;弱酸為草酸、醋酸或檸檬酸的一種或幾種，含量為
0.1?lwt% ;偏|凡酸銨含量為0.5?4wt% ;鑰酸銨含量為I?6wt% ;餘量為去尚子水。
[0015]有益效果:
[0016]本發明的磷中毒SCR脫硝催化劑的再生方法的有益效果在於:
[0017](I)本發明所用的清洗液呈現弱鹼性，可在除去磷成分的同時，最大程度的保持催化劑的抗壓強度、磨損強度和活性組分；清洗液中添加了表面活性劑，且採用超聲輔助清洗，極大的提高了清洗效率；
[0018](2)本發明的再生液中含有的銨鹽和弱酸可以進一步除去殘留的少量磷組分，達到完全淨化的目的；再生液也會為催化劑補充活性組分，使其脫硝活性得到進一步提高；添加的鑰酸銨能使再生後的催化劑獲得一定的抗磷中毒能力。
[0019](3)對使用本方法再生後的SCR脫硝催化劑進行脫硝活性檢測，發現其脫硝率可達81?88%。
【具體實施方式】
[0020]下面結合具體實施例對本發明詳細闡述，以使本發明的優點和特徵能更易於被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護範圍做出更為清楚明確的界定。
[0021]實施例1
[0022](一 )溶液製備
[0023]清洗液:0.8mol/L碳酸鈉，0.3wt%平平加O ;
[0024]再生液:lmol/L氯化銨,0.6wt%草酸,2wt%偏f凡酸銨,4wt%鑰酸銨。
[0025]( 二)工藝流程
[0026]所取樣品為某電廠已經運行23000小時的釩鎢鈦系脫硝催化劑，經檢測發現脫硝率為53%，失活原因為嚴重的磷中毒。首先，利用3Mpa、流量0.5m3/s的壓縮氣體對磷中毒的脫硝催化劑模塊進行吹掃1min ;其次，將吹掃完畢的催化劑置入清洗液中超聲輔助清洗30min，利用去離子水進行漂洗；然後，將處理後的催化劑浸潰於再生液中3h ;最後，利用1200C的熱空氣對催化劑進行乾燥2h。SCR脫硝催化劑再生過程結束。
[0027]對再生後的催化劑進行脫硝活性測試，發現其脫硝率由53%恢復到88%。
[0028]實施例2
[0029](一 )溶液製備
[0030]清洗液:0.5mol/L碳酸鈉，0.3wt%平平加O ;
[0031]再生液:lmol/L氯化銨,0.6wt%草酸，2wt%偏f凡酸銨，4wt%鑰酸銨。
[0032]( 二)工藝流程
[0033]所取樣品為某電廠已經運行23000小時的釩鎢鈦系脫硝催化劑，經檢測發現脫硝率為53%，失活原因為嚴重的磷中毒。首先，利用3Mpa、流量0.5m3/s的壓縮氣體對磷中毒的脫硝催化劑模塊進行吹掃1min ;其次，將吹掃完畢的催化劑置入清洗液中超聲輔助清洗30min，利用去離子水進行漂洗；然後，將處理後的催化劑浸潰於再生液中3h ;最後，利用1200C的熱空氣對催化劑進行乾燥2h。SCR脫硝催化劑再生過程結束。
[0034]對再生後的催化劑進行脫硝活性測試，發現其脫硝率由53%恢復到82%。
[0035]實施例3
[0036](一 )溶液製備
[0037]清洗液:0.8mol/L醋酸鈉，0.3wt%微孔滲透劑JFC ；
[0038]再生液:lmol/L氯化銨，lwt%醋酸,2wt%偏f凡酸銨,4wt%鑰酸銨。
[0039]( 二)工藝流程
[0040]所取樣品為某電廠已經運行23000小時的釩鎢鈦系脫硝催化劑，經檢測發現脫硝率為53%，失活原因為嚴重的磷中毒。首先，利用3Mpa、流量0.5m3/s的壓縮氣體對磷中毒的脫硝催化劑模塊進行吹掃IOmin ;其次，將吹掃完畢的催化劑置入清洗液中超聲輔助清洗30min，利用去離子水進行漂洗；然後，將處理後的催化劑浸潰於再生液中3h ;最後，利用1200C的熱空氣對催化劑進行乾燥2h。SCR脫硝催化劑再生過程結束。
[0041]對再生後的催化劑進行脫硝活性測試，發現其脫硝率由53%恢復到85%。
[0042]實施例4
[0043](一 )溶液製備
[0044]清洗液:lmol/L亞磷酸鈉，0.3wt%平平加O ;
[0045]再生液:0.5mol/L硝酸銨,0.6wt%草酸,2wt%偏f凡酸銨,4wt%鑰酸銨。
[0046]( 二)工藝流程
[0047]所取樣品為某電廠已經運行23000小時的釩鎢鈦系脫硝催化劑，經檢測發現脫硝率為53%，失活原因為嚴重的磷中毒。首先，利用3Mpa、流量0.5m3/s的壓縮氣體對磷中毒的脫硝催化劑模塊進行吹掃IOmin ;其次，將吹掃完畢的催化劑置入清洗液中超聲輔助清洗30min，利用去離子水進行漂洗；然後，將處理後的催化劑浸潰於再生液中3h ;最後，利用1200C的熱空氣對催化劑進行乾燥2h。SCR脫硝催化劑再生過程結束。
[0048]對再生後的催化劑進行脫硝活性測試，發現其脫硝率由53%恢復到82%。
[0049]最後應說明的是:顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而並非對實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動仍處於本發明的保護範圍之中。
【權利要求】
1.一種磷中毒選擇性催化還原脫硝催化劑的再生方法，其特徵在於，包括以下步驟: (一)用3-4Mpa、流量0.5?1.0m3/s的清潔乾燥壓縮空氣吹掃失活的SCR脫硝催化齊U，以除去表面的積灰，時間為10?20min ； (二)將吹灰處理後的催化劑置於鹼性清洗液中超聲輔助清洗，時間20?60min，超聲功率100?500w ； (三)用去離子水漂洗乾淨； (四)將催化劑浸潰於再生液中，清除殘留的磷成分，同時補充受損的活性組分，浸潰時間I?4h ; (五)將催化劑在110-120°C下乾燥I?3h，然後在400-410°C下焙燒2?5h，即得到再生後的SCR脫硝催化劑。 所述鹼性清洗液為強鹼弱酸鹽和表面活性劑的混合溶液，強鹼弱酸鹽為碳酸鈉、醋酸鈉、亞磷酸鈉或矽酸鈉的一種或幾種，濃度為0.1?2mol/L ;表面活性劑為平加O，即脂肪醇聚氧乙烯醚、微孔滲透劑JFC或烷基酚聚氧乙醚，其中OP?(η)，η = 10的一種或幾種，含量為0.2?lwt%。 所述再生液的組成為銨鹽、弱酸、偏釩酸銨和鑰酸銨，銨鹽為氯化銨或硝酸銨的一種或兩種，濃度為0.1?2mol/L ;弱酸為草酸、醋酸或檸檬酸的一種或幾種，含量為0.1?lwt%;偏鑰;酸銨含量為0.5?4wt% ;鑰酸銨含量為I?6wt% ;餘量為去尚子水。
【文檔編號】B01J38/68GK104028317SQ201410238844
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月3日 優先權日:2014年6月3日
【發明者】陳凱 申請人:陳凱