一种从废弃钒钛基脱硝催化剂回收脱硝催化剂粉末的方法技术

本发明专利技术提供了一种从废弃钒钛基脱硝催化剂回收脱硝催化剂粉末的方法，其包括以下步骤：(1)将废弃钒钛基脱硝催化剂进行初步破碎，用水进行清洗以除去表面的灰尘和漂浮物，再浸入氨水(10～30wt％)中，然后用去离子水清洗至中性，(2)将用氨水清洗过的废弃钒钛基脱硝催化剂浸入硝酸溶液(1～10wt％)，再用去离子水清洗至中性，(3)将用硝酸溶液清洗过的废弃钒钛基脱硝催化剂浸入硫氢化钠溶液(2～20wt％)，再用去离子水清洗至中性，(4)将步骤(3)的经干燥、煅烧、破碎、气流粉碎后，得到钒钛基脱硝催化剂粉末。利用本发明专利技术的方法制备的脱硝催化剂粉末制备的催化剂在120‑450℃温度区间的催化效率均不小于96％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于脱硝催化剂
，特别涉及废弃钒钛基脱硝催化剂的回收利用方法。
技术介绍
氮氧化物是大气的主要污染源，它不仅会引起酸雨、光化学烟雾等破坏地球生态环境的一系列问题，而且还严重危害着人体的健康。因此，如何有效的去除氮氧化物已成为目前环保领域中一个令人关注的重要课题。氨气选择性催化还原法(selective catalytic reduction,SCR)由于成熟和高效而成为火力发电厂等固定源主流的脱硝技术，尤其是钒钛基的脱硝催化剂已是商业化的产品,该产品是以锐钛矿TiO2为载体，负载钒氧化物作为活性组分辅以WO3为组催化剂的金属氧化物催化剂。在实际使用过程中，催化剂使用一段时间后活性降低[1]，脱硝效率下降，造成SCR脱硝催化剂下降的原因有多种，包括催化剂中毒(砷 [1-5]、碱金属[6-9]、碱土金属[10-12]等)，高温引起的烧结[13-15]，活性组分挥发催化剂阻塞及机械磨损等。但是这种产品具有毒性，在产品更换后，如何去处理这些废弃催化剂，实现资源的可循环使用，这个问题已经迫在眉睫。为此，人们对废弃脱硝催化技术的回收及再生的研究在不断深化，以寻求更适用的工艺来对废弃脱硝催化剂进行回收及再生，消除废弃钒钛基脱硝催化剂对环境的危害，实现资源的可循环使用。中国专利申请CN201010589554，专利技术名称为“脱硝催化剂废料的回收方法及其制备的脱硝催化剂”，涉及脱硝催化剂领域，特别涉及脱硝催化剂废料的回收方法，具体为将不合格脱硝催化剂或脱硝催化剂废料在500～700℃的条件下煅烧10～20小时，研磨成粒径为40～350μm的粉末，得脱硝催化剂回收料；其制备的脱硝催化剂的方法为将二氧化钛、三氧化钨、脱硝回收料、五氧化二钒、玻璃纤维、柠檬酸溶液、稀土氧化物按常规方法经混炼、挤出、干燥、煅烧，制备为脱硝催化剂，采用本回收方法操作简单，其可明显降低生产成本，且回收料制备的产品比表面积高，孔体积大，抗压力强，磨损率低，本催化剂绿色环保，变废为宝，这种采用新鲜二氧化钛和废料相结合加入的方式，其产品的化学性能和机械性能比新鲜二氧化钛制备的产品差距较大，没有从根本上改变废弃料的循环使用。中国专利申请CN201210220296，专利技术名称为“选择性催化还原脱硝催化剂钒组分回收的方法”，涉及一种选择性催化还原脱硝催化剂钒组分回收的方法，属于催化剂回收
该专利技术将废弃钒钨钛基催化剂粉碎，加入电解槽电解得到电解槽中负极混合液，将负极混合液过滤分离得到含钒混合溶液；取含钒混合溶液继续二次电解，得到二次电解正极混 合液；用碱性溶液调节正极混合液pH，再用铵盐溶液过夜沉钒，过滤得到白色固体，经灼烧后得到回收后的产品含钒的淡黄色固体。本专利技术可以在常温下进行操作，反应条件较为温和，电解反应具有较好的化学反应选择性，并且基本上可以做到钒组分的完全回收，这种采用电解方法提取单一组分的工艺，对工艺的副产物没有提取或者循环使用，造成了部分资源的浪费，没有从根本上改变废弃料的循环使用。中国专利公开号CN101921916A，专利技术名称“从废烟气脱硝催化剂中回收金属氧化物的方法”，涉及一种从废烟气脱硝催化剂中回收金属氧化物的方法，废烟气脱硝催化剂破碎后进行高温预焙烧预处理后，按比例加入碳酸钠并混合、粉碎、进行高温焙烧。烧结块粉碎后投入热水中搅拌浸出。所得钛酸盐加入硫酸，经过滤、水洗、焙烧。可得到TiO2。浸出后的滤液加硫酸调节PH值至8.0～9.0，再加入过量的NH4Cl沉钒，将过滤得到的NH4VO3经高温分解得到V2O5成品。沉钒后的滤液加盐调节PH值至4.5～5.0，再加入CaCl2沉钼、钨。过滤所得的CaMoO4和CaWO4用盐酸处理再经焙烧可得WO3和MOO3。这种分步逐一提纯的工艺复杂，成本较高，增加了工艺的成本投入，不是一种理想的工艺。中国专利申请号CN201210035019，专利技术名称为“从SCR脱硝催化剂中回收三氧化钨和偏钒酸铵的方法”，涉及一种从SCR脱硝催化剂中回收三氧化钨和偏钒酸铵的方法，包括如下步骤：将SCR脱硝催化剂粉碎、过筛后制成催化剂粉末，掺入碳酸钠后充分搅拌均匀，然后将混合粉末放入烧结炉中煅烧成为烧结料，保温1小时后粉碎、过筛制成烧结料粉末，再倒入温水使烧结料粉末中的Na2WO4和NaVO3充分溶解，经过滤、弃去沉淀后得到Na2WO4和NaVO3混合溶液；调节pH值至6.5～7.5后，加入碳酸氢铵或者氯化铵溶液，析出偏钒酸铵沉淀，过滤后先用稀碳酸氢铵溶液清洗2～3次，接着用30％的乙醇清洗1～2次，烘干后得偏钒酸铵成品；剩余溶液里的Na2WO4已转换成仲钨酸铵，将剩余溶液蒸发制得仲钨酸铵晶体,再进行煅烧制得三氧化钨，这种分步逐一提纯的工艺复杂，成本较高，增加了工艺的成本投入，不是一种理想的工艺。中国专利申请号CN201210103895，专利技术名称为“钒钛基蜂窝状SCR脱硝催化剂再生工艺及装置”，公开了钒钛基蜂窝状SCR脱硝催化剂的再生工艺及装置。工艺中减活的催化剂依次经过加压水喷淋，超声清洗，二次加压水喷淋，酸洗，鼓风干燥，活性成分补充，二次鼓风干燥，分步煅烧等步骤进行再生。给出了再生工艺的参数，包括清洗液、酸洗液的成分和活性补充液的成分。采用该工艺可以使减活的催化剂恢复脱硝活性，同时又能保持催化剂的结构强度，降低SO2氧化的频率。给出了实现该工艺所用的装置，包括依次放置的加压水喷淋池、超声清洗池、二次加压水喷淋池、酸洗池、鼓风干燥池、活性成分补充池、二次鼓风干燥池、煅烧炉等装置，该套装置可以实现再生模块的吊装运输再生，具有装置简单、操 作方便、效率高的特点，这种再生的工艺虽然操作简便，但恢复出的催化剂产品在使用中性能急速下降，且使用寿命较短，无法实现第二次再生，不能实现资源的可循环利用。选择性催化还原技术作为氮氧化物治理的主流的脱硝技术，尤其是以钒钛为主要原料的火电厂烟气脱硝用催化剂作，具有较高的氮氧化物脱除率、较好的抗硫性能、较长的使用寿命。但由于在催化剂回收问题上存在一定难度，无法对废弃脱硝催化剂回收，或者回收后性能无法完全恢复，不能使资源完全循环利用，在回收及二次制备时一直是比较难以克服的问题。以上现有技术制备的脱硝催化剂材料存在使用寿命短、活性差，而且回收成本高和不能完全做到资源的循环利用等缺陷。
技术实现思路
为了解决以现有废弃脱硝催化剂回收的活性成分制备的脱硝催化剂活性差、催化效率低、寿命短等缺陷。本专利技术一方面提供了一种从废弃钒钛基脱硝催化剂回收脱硝催化剂粉末的方法，该方法对导致催化剂的中毒的组分进行针对性的分步清洗，使这些组分逐一被洗出，保留了脱硝催化剂中的有利成分，使用该方法制备的脱硝催化剂粉末制备脱硝催化剂时不需要再添加任何活性组分。一种从废弃钒钛基脱硝催化剂回收脱硝催化剂粉末的方法，其包括以下步骤：(1)将废弃钒钛基脱硝催化剂进行初步破碎，用水进行清洗以除去表面的灰尘和漂浮物，再浸入氨水(10～30wt％)中，然后用去离子水清洗至中性，其中氨水与废弃催化剂的质量比为150～200：80～120；(2)将用氨水清洗过的废弃钒钛基脱硝催化剂浸入硝酸溶液(1～10wt％)，再用去离子水清洗至中性，其中硝酸溶液与废弃催化剂的质量比为100～150：80～120；(3)将用硝酸溶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从废弃钒钛基脱硝催化剂回收脱硝催化剂粉末的方法，其包括以下步骤：(1)将废弃钒钛基脱硝催化剂进行初步破碎，用水进行清洗以除去表面的灰尘和漂浮物，再浸入氨水(10～30wt％)中，然后用去离子水清洗至中性，其中氨水与废弃催化剂的质量比为150～200：80～120；(2)将用氨水清洗过的废弃钒钛基脱硝催化剂浸入硝酸溶液(1～10wt％)，再用去离子水清洗至中性，其中硝酸溶液与废弃催化剂的质量比为100～150：80～120；(3)将用硝酸溶液清洗过的废弃钒钛基脱硝催化剂浸入硫氢化钠溶液(2～20wt％)，再用去离子水清洗至中性，其中硫氢化钠溶液与废弃催化剂的质量比为150～200：80～120；(4)将步骤(3)的经干燥、煅烧、破碎、气流粉碎后，得到钒钛基脱硝催化剂粉末。

【技术特征摘要】
1.一种从废弃钒钛基脱硝催化剂回收脱硝催化剂粉末的方法，其包括以下步骤：(1)将废弃钒钛基脱硝催化剂进行初步破碎，用水进行清洗以除去表面的灰尘和漂浮物，再浸入氨水(10～30wt％)中，然后用去离子水清洗至中性，其中氨水与废弃催化剂的质量比为150～200：80～120；(2)将用氨水清洗过的废弃钒钛基脱硝催化剂浸入硝酸溶液(1～10wt％)，再用去离子水清洗至中性，其中硝酸溶液与废弃催化剂的质量比为100～150：80～120；(3)将用硝酸溶液清洗过的废弃钒钛基脱硝催化剂浸入硫氢化钠溶液(2～20wt％)，再用去离子水清洗至中性，其中硫氢化钠溶液与废弃催化剂的质量比为150～200：80～120；(4)将步骤(3)的经干燥、煅烧、破碎、气流粉碎后，得到钒钛基脱硝催化剂粉末。2.根据权利要求1所述的从废弃钒钛基脱硝催化剂回收脱硝催化剂粉体的方法，其中步骤(1)，用氨水清洗的条件为15～35℃下清洗1～24h。3.根据权利要求1所述的从废弃钒钛基脱硝催化剂回收脱硝催化剂粉体的方法，其中步骤(2)，用硝酸溶液清洗的条件为在15～35℃下清洗5～14h。4.根据权利要求1所述的从废弃钒钛基脱硝催化剂回收脱硝催化剂粉体的方法，其中步骤(3)，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：施雅琼，
申请(专利权)人：上海净球环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31