一种SCR烟气脱硝催化剂再生液及其制备方法技术

技术编号:13324097 阅读:51 留言:0更新日期:2016-07-11 11:59
本发明专利技术公开了一种SCR烟气脱硝催化剂再生液及其制备方法,包括如下内容:(1)对废弃的SCR脱硝催化剂进行吹灰、清洗及干燥处理;(2)将干燥好的SCR脱硝催化剂粉碎,加入10wt%-40wt%的强碱溶液于温度150-200℃下反应3-8小时;(3)调节步骤(2)反应液的pH值至9-10,过滤分离得到含钨酸钠和钒酸钠的再生液。本发明专利技术通过对废弃的SCR脱硝催化剂进行清洗、干燥、粉碎、溶解和过滤制备获得含钨酸钠和钒酸钠的高活性再生液,采用上述再生液对失活催化剂进行再生,具有再生效果好、SO2/SO3转化率低、再生成本低等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环保催化剂领域,具体涉及一种SCR烟气脱硝催化剂再生液及其制备 方法。
技术介绍
脱硝指的是氮氧化物(NOx)的去除。近年来,我国的NOx排放量不断增大,2010 年NOx排放量高达2273万吨,是世界第一大排放国。到2020年NOx排放量将高达2750万 吨。NOx是形成酸雨的主要原因,我国每年因酸雨污染造成的损失超过3000亿元,这就对 我国的环境和社会造成了重大的威胁。从2012年开始我国制定了更加严格的NOx排放标 准(100-200mg/m 3)。在众多的脱硝方法中,选择性催化还原法(SCR)脱硝率高(> 90%),技 术成熟,已成为国内外治理NOx的主要方法(占96%)。SCR法脱硝的原理是NOx在催化剂作 用下被NH 3还原成无毒无害的N2和H20。为保证烟气流通的顺畅,脱硝催化剂一般采用整块 状布置,形式有蜂窝式、平板式和波纹式。目前商用的脱硝催化剂的主要成分为V 205、W03为 催化助剂,Ti02作为载体。 在SCR系统中催化剂是核心,通常占到初期投资的30%_50%。由于烟气中含有K、 Na、As等氧化物和飞灰容易使催化剂中毒和堵塞,会使催化剂在使用过程中活性不断降低 直至失去活性。对于中毒的催化剂和活性降低的催化剂可以通过再生重新利用,再生费用 只有更新费用的30%-50%,而活性可恢复到原来的90%以上。研究SCR催化剂的再生,可以 延长催化剂的使用寿命,这不仅可以降低SCR系统的运行费用,还可以大大减少处置失活 催化剂而产生的固体废弃物,充分利用资源,减轻环境负担。 目前国内现有的催化剂的再生工艺基本包括浸泡、清洗、活化、修复和干燥等工艺 流程,再生液的活性组分主要以钒和钨为主。 CN102764675A公开了一种用于燃煤烟气脱硝催化剂活性再生的配方,主要是利 用(NH4) 2S04、乙二胺四乙酸(EDTA)、烷基酚聚氧乙醚(0P~(n),n=10)、高碳脂肪醇聚氧乙醚 (渗透剂JFC和平加加0)、偏钒酸铵和仲钨酸铵为主要成份的复合再生溶液对失活催化剂 进行活性恢复。 CN102059156A公开了一种用于燃煤电厂蜂窝式脱硝催化剂再生液以及再生方法, 再生液包括清洗液和活性补充液,其中,清洗液含有H 2S04和乳化剂S-185 ;活性补充液含有 的V0S04和偏钨酸铵;清洗方法采用超声波清洗。该专利技术的再生后催化剂,其相对活性(K/ K。)为 0. 95-0. 99, S02/S03 转化率均小于 1%。 CN101574671B公开了一种SCR脱硝催化剂再生液,包括0. 001-lwt%的渗透促进 剂JFC,占总含量0. 001%-lwt%的表面活性剂0P-10,占总含量Ο-lwt%的平平加,占总含量 0. 6-4wt%的偏钒酸铵,占总含量5. 5-12. 5wt%的仲钨酸铵,占总含量再生液总量0-6. 5wt% 的仲钥酸铵,余量为去离子水和酸,在进行清洗的同时又能同时补充活性成分,催化剂再生 后活性恢复高达到90%-105% ;由于再生液中添加了非离子型表面活性剂,既提高了对催化 剂的清洁能力又不会对催化剂载体和其他有效成分造成破坏;经过再生后的催化剂完全能 够被继续正常使用,使用寿命可以达到新催化剂的95%以上。 上述专利均是以钒钛催化剂为再生对象,以含有偏钒酸铵、仲钨酸铵、偏钨酸铵或 仲钥酸铵等为活性组分制备的再生液,再生成本较高。而且,偏钒酸铵经过煅烧以后变为 V205, V205是一种剧毒物质,它不仅在生产、使用过程中会产生严重污染,而且再生后的钒钛 催化剂依然会继续对环境造成污染。同时,部分专利中仅指出再生前后催化剂的脱硝率对 比情况,没有说明S0 2/S03转化率情况。需要指出的是,在SCR脱硝过程中,催化剂的S02/S0 3 转化率一般要求小于1%。
技术实现思路
针对现有技术的不足,本专利技术提供了一种SCR烟气脱硝催化剂再生液及其制备方 法。本专利技术通过对废弃的SCR脱硝催化剂进行清洗、干燥、粉碎、溶解和过滤制备获得含钨 酸钠和钒酸钠的高活性再生液,采用上述再生液对失活催化剂进行再生,具有再生效果好、 S02/S03转化率低、再生成本低等特点。 本专利技术SCR烟气脱硝催化剂再生液的制备方法,包括如下内容: (1) 取废弃的SCR脱硝催化剂进行吹灰、清洗及干燥处理; (2) 将干燥好的SCR脱硝催化剂粉碎,加入10wt%-40wt%的强碱溶液于温度150-200°C 下反应3-8小时; (3) 调节步骤(2)反应液的pH值至9-10,过滤分离得到含钨酸钠和钒酸钠的再生液。 本专利技术中,步骤(1)中所述废弃的SCR脱硝催化剂为失活的钒钨钛体系或钒钥钛 体系的蜂窝式或波纹板式脱硝催化剂。 本专利技术中,步骤(1)使用压缩空气吹扫SCR催化剂清除表面和孔内积灰,然后将 SCR催化剂置于清洗液中充分洗去催化剂表面的杂质成分,最后将上述处理后的SCR催化 剂放入鼓风式干燥箱中干燥,程序升温至60-120°C干燥2-12小时,除去催化剂表面和内部 残留的清洗液。 本专利技术中,所述的清洗液配方为:占清洗液总质量0. lwt%_5. Owt%的渗透剂, 0· lwt%-5. Owt%的表面活性剂,90wt%-99. 8wt%的酸、酸的摩尔浓度为0· 018-2. Omol/L,调 节pH值为2-5,搅拌10-60分钟,使其混合均匀,配制成清洗液。所述的渗透剂为异辛醇聚 氧乙烯醚磷酸酯、聚氧乙烯十二烷基醚磷酸酯铵盐、烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种,优 选为异辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯;所述的表面活性剂为十二烷基硫酸铵、脂肪胺(烷基胺)聚 氧乙烯醚、脂肪醇与环氧乙烷的缩合物的一种或几种,优选为十二烷基硫酸铵;所述的酸选 用硫酸、硝酸、盐酸、草酸、柠檬酸中的一种或几种,优选为硫酸。 本专利技术中,步骤(2)将干燥好的SCR脱硝催化剂粉碎至粒度为100-200目。其中 所述的废弃SCR催化剂与强碱的质量比为10:3-5,所述的强碱为有机强碱或者无机强碱, 优选为氢氧化钠或者二乙胺,更优选为二乙胺。本专利技术所述的反应温度优选为150-180°C, 反应时间为3-5小时。本专利技术可以在加入强碱溶液时,加入2wt%-5wt%的氯酸钾或双氧水, 有助于活性组分的充分溶解和回收。由于SCR脱硝催化剂经使用后,其中的钒主要以V 205 和V0S04形式存在,V0S04所占比例可达10%-30%,因此在溶解过程中氯酸钾或双氧水,可以 使废钒催化剂中所含的四价钒转化成五价钒,有助于其充分溶解。 本专利技术所述SCR烟气脱硝催化剂再生液是由上述本专利技术方法制备的。采用所制备 的再生液对失活催化剂进行再生,具有再生效果好、S02/S03转化率低、再生成本低等特点。 与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果: 1、 通过对废弃的SCR脱硝催化剂进行清洗、干燥、粉碎、溶解和过滤获得含钨酸钠和钒 酸钠的高活性再生液,使用该再生液再生后的催化剂活性可恢复到原活性的90%以上,并 且S0 2/S03转化率小于1% ; 2、 采用特定组成和配比的清洗液,可以充分清除黏结在催化剂上的使催化剂中毒的碱 金属和碱土金属,有效避免其对后续过程的不利影响,有助于失活催化剂活性的恢复; 3、 在强碱溶解过程中加本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种SCR烟气脱硝催化剂再生液的制备方法,其特征在于包括如下内容:(1)对废弃的SCR 脱硝催化剂进行吹灰、清洗及干燥处理;(2)将干燥好的SCR脱硝催化剂粉碎,加入10wt%‑40wt%的强碱溶液于温度150‑200℃下反应3‑8小时;(3)调节步骤(2)反应液的pH值至9‑10,过滤分离得到含钨酸钠和钒酸钠的再生液。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王宽岭王学海刘忠生陈高升杨英陈玉香
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院
类型:发明
国别省市:北京;11

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