一种MnOx/TiO2基低温脱硝催化剂的再生方法技术

发明专利技术公开了一种MnOx/TiO2基低温脱硝催化剂的再生方法，包括以下步骤：用高压空气吹扫催化剂单体，然后在超声波的作用下，将催化剂浸渍在去离子水中，去除杂质和可溶性物质，进行烘干然后将所得催化剂放入活化液中进行活化处理，然后依次经微波烘干、马弗炉中焙烧和紫外照射处理，得再生SCR脱硝催化剂。本发明专利技术解决了MnOx/TiO2基低温脱硝催化剂失活后的再生问题，适用于不同程度失活的催化剂，所得再生脱硝催化剂的脱销活性可达97％；并可节省活化液用量；采用溶胶凝胶法制备的Mn-Ti催化剂溶胶，使活性组分负载牢固，提高脱硝效果；同时采用紫外照射处理可提高再生催化剂的活性和抗中毒能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于失活催化剂再生
，具体涉及一种MnOx/TiO2基低温脱硝催化剂的再生方法。
技术介绍
氮氧化物(NOx)是主要的大气污染物之一，严重危害了人类的生产生活，给生态环境造成巨大的污染，其中主要包括对植物的损害和对人体的毒害作用，以及形成光化学烟雾、酸雨和破坏臭氧层，是目前大气污染治理的重大难题。现在国内外很多电站采用选择性催化还原(SCR)脱硝技术，以适应越来越严格的氮氧化物排放标准。V-W(Mo)-Ti系列催化剂是现在工业中应用最广的一种脱硝催化剂，其在300～400℃温度范围内有较高的脱销活性。因此需要将其安装在脱硫、除尘之前，这时高浓度的SO2和粉尘会使催化剂失活，影响催化剂的寿命。如果将SCR装置置于脱硫、除尘之后，这有可能会使烟气的温度降到200℃以下，因此需要开发有低温活性的催化剂。近些年，锰基(MnOx)催化剂是目前SCR低温脱硝技术的研究重点。在长时间的实际工业运用中，低温区存在的少量的SO2也会使蜂窝体催化剂脱硝效率下降，然而脱硝系统中，SCR催化剂可占到总运营成本的50％，如果直接将失活的催化剂丢弃，不仅增大了催化剂利用成本，而且对环境也造成了污染。因此研究催化剂再生非常必要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种MnOx/TiO2基低温脱硝催化剂的再生方法，涉及的工艺流程简单、操作方便、成本低，所得再生催化剂的脱销活性能恢复原有效率的95％左右，且活性组分负载牢固、脱硝效果和抗中毒能力强，适合推广应用。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种MnOx/TiO2基低温脱硝催化剂的再生方法，包括以下步骤：1)采用干燥压缩空气吹扫失活MnOx/TiO2基低温脱硝催化剂，然后将其在超声振动条件下，浸没于水中，除去脱硝催化剂表面的杂质及可溶性物质，然后进行烘干处理；2)将经步骤1)处理的失活MnOx/TiO2基低温脱硝催化剂浸渍于活化液中进行活化处理；3)将经步骤2)活化处理的失活MnOx/TiO2基低温脱硝催化剂采用微波技术进行加热；4)将经步骤3)干燥所得产物置于马弗炉中进行焙烧；5)将步骤4)所得焙烧产物进行紫外光照射处理，得再生脱硝催化剂。上述方案中，步骤1)中所述干燥压缩空气的压力为1～3KPa，吹扫时间为30～120min。上述方案中，步骤1)中所述超声振动条件采用的超声波功率为300～600W，处理时间为60～180min。上述方案中，步骤2)中所述活化液为Mn-Ti组分的活性溶胶，它由聚乙二醇、钛酸四丁酯、醋酸锰、无水乙醇、水、冰醋酸制备而成；其制备方法包括以下步骤：先将聚乙二醇、钛酸四丁酯、无水乙醇、醋酸锰加入三颈烧瓶中剧烈搅拌1～2h，然后将溶于水中，逐滴加入混合液中，搅拌2～3h，得所述Mn-Ti组分的活性溶胶。上述方案中，步骤2)中所述活化处理时间为2～24h。上述方案中，所述活化液中各组分所占质量配比为：聚乙二醇为3～8wt％，钛酸四丁酯为5～15wt％，醋酸锰为1～10％，无水乙醇为40～60wt％，去离子水为20～30wt％；然后采用冰醋酸调节活化液的PH值至2～4。上述方案中，步骤3)中所述微波技术中采用的微波功率为400～1400W，干燥时间为5～20min。上述方案中，步骤4)中所述的焙烧温度为400～600℃，时间2～4h。上述方案中，步骤5)中所述紫外光照射处理采用的紫外光波长为中波区范围(290-315nm)，处理时间为30～120min。上述方案中，所述MnOx/TiO2基低温脱硝催化剂中MnOx的存在形式为MnO、MnO2、Mn2O3、Mn3O4中的一种或几种。优选的，所述MnOx/TiO2基低温脱硝催化剂为整体式MnOx/TiO2基低温脱硝催化剂。本专利技术的有益效果为：1)本专利技术有效解决了MnOx/TiO2基低温催化剂失活后的再生问题，有助于解决低温催化剂在实际生产中的应用及成本问题。2)本专利技术适用于不同程度的失活MnOx/TiO2基低温催化剂，并能保证再生后的催化剂脱销活性达到95％以上。3)本专利技术清洗过程采用去离子水清洗，减少活性物质的损失，并将清洗和重新负载活性物步骤分开进行，有利于节省活性液的用量。4)本专利技术采用溶胶凝胶法制备的Mn-Ti组分的活性溶胶，此溶胶能使活性组分负载更加牢固，比表面积更大，脱硝效果更好。5)本专利技术采用微波加热，节省加热时间，并可增加催化剂负载的牢固度；采用紫外光照射处理，可提高再生催化剂的活性与抗中毒能力。具体实施方式为了更好地理解本专利技术，下面结合实施例进一步阐明本专利技术的内容，但本专利技术不仅仅局限于下面的实施例。以下实施例如无具体说明，采用的试剂市售化学试剂或工业产品。以下实施例中，所述活化液为Mn-Ti组分的活性溶胶，它由聚乙二醇、钛酸四丁酯、醋酸锰、无水乙醇、水、冰醋酸制备而成；其制备方法包括以下步骤：先将聚乙二醇、钛酸四丁酯、无水乙醇、醋酸锰加入三颈烧瓶中剧烈搅拌1～2h，得均匀混合液，然后将冰醋酸溶于水中，逐滴加入所得混合液中，继续搅拌2～3h。以下实施例中，所述失活MnOx/TiO2基低温脱硝催化剂的制备方法包括以下步骤：以醋酸锰为锰前驱体，钛酸四丁酯为钛前驱体，其中醋酸锰和钛酸四丁酯的添加量分别以引入的锰元素和钛元素为准，将钛酸四丁酯和醋酸锰溶解在无水乙醇中，用冰醋酸调节溶液PH为2～4，然后逐滴加入蒸馏水，混合搅拌2h得溶胶，其中钛酸四丁酯、醋酸锰、无水乙醇、水的质量比为17:5:79:40；然后将蜂窝陶瓷浸渍在上述溶胶中，依次经110℃干燥、500℃焙烧，再重复浸渍、干燥、焙烧直至蜂窝陶瓷中活化组分的负载量达15％，得MnOx/TiO2基低温脱硝催化剂(整体式MnOx/TiO2基低温脱硝催化剂)；然后在中毒烟气中失活，得失活MnOx/TiO2基低温脱硝催化剂，其脱硝率分别为37％、42％、49％。实施例1一种MnOx/TiO2基低温脱硝催化剂的再生方法，针对脱硝率为37％的失活MnOx/TiO2基低温脱硝催化剂，具体包括以下步骤：1)采用干燥压缩空气吹扫失活MnOx/TiO2基低温脱硝催化剂，压缩空气的压力为1KPa，吹扫时间为70min；然后在500W超声波振动条件下，将失活MnOx/TiO2基低温脱硝催化剂浸没于去离子水中处理120min，以除去催化剂表面上的其它杂质及可溶性物质，之后进行烘干处理；2)将经步骤1)处理的失活MnOx/TiO2基低温脱硝催化剂浸渍到活化液(Mn-Ti组分的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种MnOx/TiO2基低温脱硝催化剂的再生方法，其特征在于，包括以下步骤：1)采用干燥压缩空气吹扫失活MnOx/TiO2基低温脱硝催化剂，然后将其在超声振动条件下，浸没于水中，除去脱硝催化剂表面的杂质及可溶性物质，然后进行烘干处理；2)将经步骤1)处理的失活MnOx/TiO2基低温脱硝催化剂浸渍于活化液中进行活化处理；3)将经步骤2)活化处理的失活MnOx/TiO2基低温脱硝催化剂采用微波技术进行加热；4)将经步骤3)干燥所得产物置于马弗炉中进行焙烧；5)将步骤4)所得焙烧产物进行紫外光照射处理，得再生脱硝催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种MnOx/TiO2基低温脱硝催化剂的再生方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)采用干燥压缩空气吹扫失活MnOx/TiO2基低温脱硝催化剂，然后将其在超声振动条件
下，浸没于水中，除去脱硝催化剂表面的杂质及可溶性物质，然后进行烘干处理；
2)将经步骤1)处理的失活MnOx/TiO2基低温脱硝催化剂浸渍于活化液中进行活化处理；
3)将经步骤2)活化处理的失活MnOx/TiO2基低温脱硝催化剂采用微波技术进行加热；
4)将经步骤3)干燥所得产物置于马弗炉中进行焙烧；
5)将步骤4)所得焙烧产物进行紫外光照射处理，得再生脱硝催化剂。
2.根据权利要求1所述的再生方法，其特征在于，步骤1)中所述干燥压缩空气的压力为
1～3KPa，吹扫时间为30～120min。
3.根据权利要求1所述的再生方法，其特征在于，步骤1)中所述超声振动采用的超声波
功率为300～600W，处理时间为60～180min。
4.根据权利要求1所述的再生方法，其特征在于，步骤2)中所述活化液为Mn-Ti组分的
活性溶胶，它由聚乙二醇、钛酸四丁酯、醋酸锰、无水乙醇、水、冰醋酸制备而成；其制备
方法包括以下步骤：先将聚乙二醇、钛酸四丁酯、无水乙醇、醋酸锰加入三颈...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢峻林，李凤祥，何峰，齐凯，方德，施江，公丕军，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42