一种钒基SCR催化剂再生催化粉体及其制备方法技术

技术编号:14396434 阅读:101 留言:0更新日期:2017-01-11 10:37
本发明专利技术公开的一种钒基SCR催化剂再生催化粉体及其制备方法,该方法是将废弃的钒基SCR催化剂先经清灰、粉碎,然后将再分散剂加入其中于常温搅拌混合反应,再焙烧、球磨即可得到粒径为D50=2~20μm的再生催化粉体,该催化粉体包含的组分有:0.1~5%wt V2O5,80~98%wt TiO2,1~10%wt WO3。本发明专利技术方法在经清灰、粉碎的废弃的钒基SCR催化剂中加入了再分散剂溶液,使得团聚的钒、钨等活性组分得以重新分散,不仅恢复了催化剂的原有催化结构,解决了活性组分烧结团聚的问题,也解决了因机械强度下降或破碎的催化剂不能再生的问题,且其制备工艺简洁,周期短,易于操作控制,非常适合工业化大量回收生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于再生催化粉体及制备方法
,具体涉及一种钒基SCR催化剂再生催化粉体及其制备方法
技术介绍
选择性催化还原(SCR)技术是重要的烟气脱硝技术,而脱硝催化剂是其中的关键技术之一。据统计,到2015年底,全国完成的SCR实施工程总量已达到6.7亿KW,在这些工程中使用了大量的脱硝催化剂,其中绝大部分为钒基SCR催化剂。众所周知,钒基SCR催化剂的使用寿命较短,一般3年左右就失活,需要更换。但由于失活后的钒基SCR催化剂中的钒具有较强的生物毒性,使得废弃的钒基SCR催化剂的处理就成为了一个难题。为此,国家出台的《火电厂氮氧化物防治技术政策》环发[2010]10号中明确提出:失活催化剂应优先进行再生处理,不可再生的催化剂应严格按照国家危险废物处理处置的相关规定进行管理。鉴于脱硝催化剂再生意义重大,使废弃钒基SCR催化剂再生处理市场潜力、规模宏大,且又有国家政策支持,因而可使失活钒基SCR的再生迅速成长为一个可观的市场。目前,公开的对废弃钒基SCR催化剂再生处理的专利文献有CN102266723A、CN104826669、CN101574671A、CN104815674A、CN103055962和CN102974405,这些专利文献虽公开了先对废弃钒基SCR催化剂进行表面清洗除杂,然后再通过添加活性物质使之进一步恢复其催化性能的一些方法,但这些方法仅适合机械强度足够,且只因灰尘覆盖导致失活的废弃钒基SCR催化剂进行再生。然而在电厂烟气脱硝过程中使用的钒基SCR催化剂由于烟气中颗粒的磨蚀以及拆装过程的震动导致大量催化剂颗粒机械强度下降或破损,从而根本无法使用上述方法进行再生。对于这种无法通过直接清洗除杂方法再生的催化剂,CN102962079A公开了一种将废弃钒基SCR催化剂直接磨碎替代部分原料来进行再生的方法。而CN104324764A和CN104275178A则公开了一种将废弃钒基SCR催化剂磨碎,清洗除钒,替代部分原料先制备钛钨粉的方法来使之回收再生。但是由于钒基SCR催化剂的失活往往伴随着严重的烧结现象,即催化剂中的钒、钨物种由新鲜时良好的分散状态已聚集为团簇和晶体,分散性的严重下降,并导致其催化活性明显降低;且钒物种的聚集还将进一步导致SO2氧化率升高,影响再生催化剂的耐久性。因而如果将这种长时间使用后并伴随着严重烧结现象的催化剂磨碎,作为部分原料加入到制备的新的催化剂中,将导致在制备过程中新加入活性组分又进一步聚集到磨碎旧料的团聚体中,加速了性能的劣化——即加剧团聚现象,使SO2的氧化率进一步增高,使用寿命进一步缩短。另外,这些方法在制备新的再生催化剂时都需要添加的大量昂贵钨、钒、钼等活性组分,还会导致再生成本增高。
技术实现思路
本专利技术的首要目的是针对现有技术存在的上述不足,提供一种钒基SCR催化剂再生催化粉体的制备方法。本专利技术的次要目的是提供一种上述方法制备的钒基SCR催化剂再生催化粉体。为实现上述首要目的,本专利技术提供一种钒基SCR催化剂再生催化粉体的制备方法,该方法的工艺步骤和条件如下:(1)将废弃的钒基SCR催化剂按常规方式清灰、粉碎制得废弃催化剂粉体;(2)先将0.5~10份再分散剂溶于5~20份去离子水中,然后加入100份废弃催化剂粉体中,于常温搅拌混合反应1~3小时,经干燥后得废弃催化剂再生粗粉;(3)先将干燥的废弃催化剂再生粗粉于200~500℃下焙烧0.5~4小时,然后球磨至粒径为D50=2~20μm的再生催化粉体即可。以上物料的份数均为质量份。以上制备方法中所用的再分散剂为硫代硫酸铵、柠檬酸、丙二酸、过氧化氢和三缩二乙二醇中的至少一种。本专利技术提供的由上述方法制备的钒基SCR再生催化粉体,该催化粉体的粒径为D50=2~20μm,其中包含如下组分:0.1~5%wtV2O5,80~98%wtTiO2,1~10%wtWO3。要获得重新使用的钒基SCR催化剂,只需将上述所得的再生催化粉体直接通过挤出即可得到蜂窝催化剂。本专利技术与现有技术相比,具有以下积极效果:1、由于本专利技术提供的方法是在按常规方式清灰、粉碎的废弃的钒基SCR催化剂中加入再分散剂溶液,使得团聚的钒、钨等活性组分得以重新分散,因而不仅恢复了催化剂的原有催化结构,解决了活性组分烧结团聚的问题,而且也解决了因机械强度下降或破碎的催化剂不能再生的问题。2、由于本专利技术提供的方法只是在按常规方式清灰、粉碎的废弃的钒基SCR催化剂中加入再分散剂,然后进行焙烧、球磨即可使团聚的钒、钨等活性组分重新分散,恢复催化剂的原有催化结构,因而制备工艺简洁,周期短,易于操作控制,非常适合工业化大量回收生产。3、由于本专利技术提供的再生催化粉体是利用废弃钒基SCR作为原料来制备的,因而不仅成本可大大降低,且也解决了废弃钒基SCR催化剂对环境带来污染危害,同时还充分回收利用了资源。4、由于本专利技术提供的方法解决了现有技术的回收废弃钒基SCR催化剂存在的烧结团聚和机械强度下降或破碎的催化剂不能再生等的问题,因而可使用所得的再生催化粉体挤出的催化剂不管是脱硝效率、SO2氧化率,还是使用寿命和机械强度均与用新料制备催化剂相当。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术进行具体描述,值得说明的是以下实施例只是为了对本专利技术进行进一步说明,不能理解为对本专利技术保护范围的限制,该领域的技术熟练人员根据上述本
技术实现思路
对本专利技术做出一些非本质的改进和调整,仍属于本专利技术的保护范围。值得说明的是,以下实施例和对比例中所用物料的份数均为质量份。实施例1先将废弃的钒基SCR催化剂按常规方式清灰、粉碎制得废弃催化剂粉体,然后将溶于5份去离子水中的0.5份硫代硫酸铵溶液加入100份废弃催化剂粉体中,于常温搅拌混合反应1小时,经干燥后得废弃催化剂再生粗粉;将干燥的废弃催化剂再生粗粉于300℃下焙烧2小时后,球磨至粒径为D50=2μm的再生催化粉体A。实施例2先将废弃的钒基SCR催化剂按常规方式清灰、粉碎制得废弃催化剂粉体,然后将溶于6份去离子水中的1份柠檬酸溶液加入100份废弃催化剂粉体中,于常温搅拌混合反应1.5小时,经干燥后得废弃催化剂再生粗粉;将干燥的废弃催化剂再生粗粉于200℃下焙烧4小时后,球磨至粒径为D50=4.2μm的再生催化粉体B。实施例3先将废弃的钒基SCR催化剂按常规方式清灰、粉碎制得废弃催化剂粉体,然后将溶于8份去离子水中的2份丙二酸溶液加入100份废弃催化剂粉体中,于常温搅拌混合反应2小时,经干燥后得废弃催化剂再生粗粉;将干燥的废弃催化剂再生粗粉于250℃下焙烧3.5小时后,球磨至粒径为D50=5.3μm的再生催化粉体C。实施例4先将废弃的钒基SCR催化剂按常规方式清灰、粉碎制得废弃催化剂粉体,然后将溶于10份去离子水中的3份过氧化氢溶液加入100份废弃催化剂粉体中,于常温搅拌混合反应2.5小时,经干燥后得废弃催化剂再生粗粉;将干燥的废弃催化剂再生粗粉于350℃下焙烧2小时后,球磨至粒径为D50=7.5μm的再生催化粉体D。实施例5先将废弃的钒基SCR催化剂按常规方式清灰、粉碎制得废弃催化剂粉体,然后将溶于12份去离子水中的5份三缩二乙二醇溶液加入100份废弃催化剂粉体中,于常温搅拌混合反应3小时,经干燥后得废弃催化剂再生粗粉;将干燥的废弃催化剂再生粗粉于4本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种钒基SCR催化剂再生催化粉体的制备方法,该方法的工艺步骤和条件如下:(1)将废弃的钒基SCR催化剂按常规方式清灰、粉碎制得废弃催化剂粉体;(2)先将0.5~10份再分散剂溶于5~20份去离子水中,然后加入100份废弃催化剂粉体中,于常温搅拌混合反应1~3小时,经干燥后得废弃催化剂再生粗粉;(3)先将干燥的废弃催化剂再生粗粉于200~500℃下焙烧0.5~4小时,然后球磨至粒径为D50=2~20μm的再生催化粉体即可,以上物料的份数均为质量份。

【技术特征摘要】
1.一种钒基SCR催化剂再生催化粉体的制备方法,该方法的工艺步骤和条件如下:(1)将废弃的钒基SCR催化剂按常规方式清灰、粉碎制得废弃催化剂粉体;(2)先将0.5~10份再分散剂溶于5~20份去离子水中,然后加入100份废弃催化剂粉体中,于常温搅拌混合反应1~3小时,经干燥后得废弃催化剂再生粗粉;(3)先将干燥的废弃催化剂再生粗粉于200~500℃下焙烧0.5~4小时,然后球磨至粒径为D50=2...

【专利技术属性】
技术研发人员:赖荣辉
申请(专利权)人:成都万里蓝环保科技有限公司
类型:发明
国别省市:四川;51

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