从载体中去除催化剂抑制剂的方法技术

本发明专利技术涉及一种使用磷酸组合物从含有至少一种氮氧化物(NOx)催化剂的载体或催化剂转换器中去除催化剂抑制剂的方法。该方法尤其适于从被飞灰覆盖的载体或转换器中去除催化剂抑制剂砷。催化剂抑制剂可基本从被飞灰覆盖的催化转换器中去除，而不会明显去除载体之中或之上的一种或多种NOx还原催化剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种从含有至少一种氮氧化物还原催化剂的载体中去除催化剂抑制 剂的方法。特别地，本专利技术涉及一种从载体或催化转换器中去除催化剂抑制剂的方法，该方 法通过使载体或催化转换器与磷酸组合物接触，从而将至少一部分催化剂抑制剂从催化转 换器中去除。
技术介绍
全世界相当一部分电力是由燃烧化石燃料（例如煤、石油或天然气）的发电厂生 产的。化石燃料的燃烧提供了能够用于生产蒸汽的热量。然后，这种蒸汽用于驱动涡轮机 和发电机来发电。在燃烧燃料时，还会产生烟气。在一些情况下，烟气本身直接用于驱动涡 轮机和发电机来发电。然而，在任何情况下，烟气在化石燃料燃烧时产生。烟气最终从发电 厂中去除并通过排气烟囱排放至大气中。 当煤作为主要燃料来源时，烟气包含诸如硫氧化物（SOx)、氮氧化物（NOx)、一氧化 碳（CO)以及烟尘或烟灰微粒等污染物。所有这些污染物排放至大气中必须符合美国联邦 和地方的规定，这些规定严格限制了这些烟气成分的排放等级。 为了满足NOjl定的排放等级，许多燃烧化石燃料的发电机组采用了选择性催化 还原（SCR)技术。在该技术中，典型的是将含有氨或尿素的反应物加入催化转换器从而将 NOxR化为氮。典型的催化转换器包括载体及氮氧化物还原催化剂。该氮氧化物还原催化 剂是用于将NO x转化为氮气的催化物质。 当煤作为燃料时，还会产生飞灰（粉煤灰）、固体残渣，并混合于烟气中。额外的污 染控制设备，诸如加料斗、静电除尘器或者布袋除尘器用于在飞灰释放前捕获飞灰。 根据燃煤的来源和组成，所产生的飞灰的成分有很大的不同。飞灰通常包括不同 数量的硅石（二氧化硅，SiO 2)(非结晶及结晶型）、石灰（氧化钙，CaO)、氧化铝（Al2O3)和 氧化铁（Fe 2O3)。 除了飞灰，烟气还含有作为氮氧化物还原催化剂的抑制剂的组分。一具体的抑制 剂为砷。 尽管使用单独的设备来去除飞灰，然而随着时间的推移，催化转换器被一部分在 燃烧中产生的飞灰覆盖。最终，催化转换器的效率大减，即变得失效，不能继续工作而被去 除。通常，这些被飞灰覆盖的转换器能够再生并重新投入使用。 使失效的催化转换器再生或将飞灰或催化剂抑制剂从催化转换器中去除的一些 较简单的方法包括用水处理转换器。也可以使用含有诸如硫酸等酸性组分的水性组合物。 美国第6, 395, 665号专利公开了一种用于脱硝催化剂（例如，催化转换器）再生 的方法，该方法包括用碱性水溶液清洗脱硝能力降低的脱硝催化剂以去除沉积其上的物 质。然后，用酸性水溶液活化处理该催化剂。在一优选实施例中，通过使用含有重量百分浓 度为0. 05至20%的硫酸或氨水水溶液的清洗液来清洗脱销催化剂，实现脱硝催化剂的再 生，并将该脱销催化剂的温度维持在l〇°C到90°C。如有必要，再用另外的脱硝催化剂去浸 渍清洗后的催化剂或催化转换器。 美国第6, 241，826号专利公开了一种用于再生催化转换器的工艺方法，其包括将 催化转换器置于清洗液中运转并对其进行超声波处理。可处理的催化转换器包括那些具有 陶瓷体、能够将氮氧化物催化还原为氮分子、以及主要包括氧化钛即TiO 2、氧化钨即冊3和 五氧化二钒即V2O5的转换器。 美国第6, 929, 701号专利公开了一种用于去除使用过的载体（例如，催化转换器） 的覆盖层以生产一种干净的惰性载体或载体材料的工艺方法。在一优选实施例中，催化剂 载体在含有乳化剂的水溶液中处理。在优选含有分散剂的水溶液中处理该载体时，也将该 载体进行超声波处理。该载体最终在去离子（DI)水中冲洗。在用乳化剂进行处理时，可通 过例如喷气或机械等装置搅动溶液。任选的实施方式包括向乳化剂溶液中添加碱；在各步 骤之间进行清洗，例如使用DI水进行清洗；在最终的清洗前用酸处理来去除钠；最后在级 联系统中清洗并干燥。 然而，业界仍然希望得到一种更有效地从催化转换器中再生或去除催化剂抑制 剂、特别是含于烟气中的飞灰或抑制剂的方法，尤其期望在不过量地去除转换器中的催化 物质的情况下从催化转换器中去除污染物。这将大大减少催化物质的再浸渍量，使再生的 转换器回到活性状态。
技术实现思路
本专利技术提供了一种从含有至少一种NOx还原催化剂金属的催化转换器或载体中再 生或去除一种或多种NO x催化剂抑制剂的有效方法。本专利技术能够在不过量地去除至少一种 NOx还原催化剂金属的情况下，从催化转换器或载体中去除污染物。因此，即使催化剂材料 的再浸渍没有被完全消除，也是显著地减少了。 一方面，本专利技术提供了一种用于从含有至少一种NOx还原催化剂金属的载体或催 化转换器中去除NO x催化剂抑制剂的方法。该方法包括提供含有NO x催化剂抑制剂和至少 一种NOx还原催化剂金属的催化转换器的步骤；该载体或催化转换器与磷酸组合物接触，从 而将至少一部分NOJf化剂抑制剂从该载体或催化转换器中去除，同时优选地是从该载体 或催化转换器中去除比NO x催化抑制剂更少的至少一种金属；然后，用水性组合物冲洗该载 体或催化转换器，以去除至少一部分磷酸组合物。 在一实施方式中，催化剂抑制剂包含砷或锑，特别是砷。在一【具体实施方式】中，与 磷酸组合物接触的载体或催化转换器是被飞灰覆盖的载体或催化转换器。 优选地，载体是一种金属或陶瓷载体，并且N0x还原催化剂含有选自第4族、第5族 及第6族金属中的至少一种金属。更优选地，该金属是鹤。 在一【具体实施方式】中，与载体或催化转换器接触的磷酸组合物含有至少占接触过 滤器的组合物总重量lwt%的磷酸。优选地，该水性组合物含有至少50wt%的水。 在另一实施方式中，提供的载体或催化转换器含有至少占载体或催化转换器总重 量5000wppm的NOjf化剂抑制剂。 在本专利技术的另一实施方式中，载体或催化转换器与平均pH值不大于4的磷酸组合 物接触。优选地，载体或催化转换器与平均温度为l〇°C至90°C的磷酸组合物接触。 在一实施方式中，在与磷酸组合物接触时最好搅动载体或催化转换器。 在某些实施方式中，理想的是将冲洗过的载体或催化转换器浸渍在至少一种脱 NOx的催化剂中。【具体实施方式】 本专利技术针对一种从含有至少一种氮氧化物（NOx)还原催化剂金属的载体中去除 NOx催化剂抑制剂的方法。该方法尤其适于从被飞灰覆盖的载体、特别是从含有载体和氮氧 化物还原金属催化剂且被飞灰覆盖的催化转换器中去除至少一种NO x催化剂抑制剂，例如 砷和/或锑。 根据本专利技术，使用磷酸溶液将NOx催化剂抑制剂基本从被飞灰覆盖的载体或催化 转换器中去除，而不会大量地去除载体之中或之上的一种或多种NO x还原催化剂或金属。本 专利技术的优势是能够有选择地去除NOx催化剂抑制剂，而不从载体中大量地去除至少一种NO x 还原催化剂。 所处理以去除催化剂抑制剂的载体是一种能支撑或嵌入一种或多种作为催化剂 的金属的物质。该载体也可以被称为催化剂载体材料。该载体可以是任何适当的材料。优 选的载体是金属或陶瓷载体。特别优选的载体是具有板状、蜂巢状、波纹状或网状结构的金 属或陶瓷载体。 用于本专利技术的金属载体可含有一种或多种金属或金属合金。在一实施方式中，金 属载体是网状的支持载体。优选的金属材料包括耐热金属和金属合金，诸如钛和不锈钢以 及其它以铁为基本或主要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从催化转换器中去除NOx催化剂抑制剂的方法，其中，包括：提供一种含有NOx催化剂抑制剂和至少一种NOx还原催化剂金属的催化转换器，其中，所述的至少一种NOx还原催化剂金属选自第4族、第5族及第6族的金属；将所述催化转换器与一磷酸组合物接触，以从所述催化转换器中去除至少一部分所述NOx催化剂抑制剂，而且从所述催化转换器中去除的所述至少一种催化剂金属比去除的所述NOx催化剂抑制剂少；以及用水性组合物冲洗所述催化转换器，以去除至少一部分所述磷酸组合物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·D·库珀，
申请(专利权)人：克拉基斯技术控股公司，
类型：发明
国别省市：美国;US