一种废脱硝催化剂的再生方法技术

本发明专利技术公开了一种废脱硝催化剂的再生方法，包括步骤：S10：对废脱硝催化剂进行除尘、清水冲洗、超声波清洗后得到废催化剂Ⅰ，所述废催化剂Ⅰ的通孔率在98％以上且微孔比表面积在40g/m

【技术实现步骤摘要】
一种废脱硝催化剂的再生方法
本专利技术涉及催化剂再生领域，尤其涉及一种废脱硝催化剂的再生方法。
技术介绍
氮氧化物是主要大气污染物质疑，主要来源于机动车尾气和固定源废气的排放，它不仅会引起酸雨、光化学烟雾、臭氧层破坏和气候变化等，还会对人体健康造成一定的损坏。我国70％的氮氧化物排放均来自于煤炭的燃烧，电厂是用煤大户，如何有效控制燃煤电厂的氮氧化物排放是“十二五”期间环境保护的重要课题。在一系列政策的驱动下，按照脱硝催化剂的运行更换规律，从2016年开始，废催化剂的产生量为每年10-24万立方米(约5-12万吨/年)，呈每年递增趋势。更换下来的废催化剂若随意堆存或不当处置，将造成环境污染和资源浪费。废催化剂的再生利用处理正是解决这些问题的最佳途径，具有显著的社会效益和经济效益。目前，国内有关废脱硝催化剂的再生方法主要是针对完整的催化剂模块。在催化剂物理结构保持完整的前提下，对失活催化剂进行清洗去除催化剂上的中毒物质，然后选择含钒和含钨的溶液作为活性补充液对清洗后的催化剂进行活性再植入，实现废催化剂的再生，直接返回电厂再使用。由于国内脱硝系统运营情况不稳定，电厂对系统缺乏维护意识，废催化剂的破损率较大，至少占整个废催化剂总量的30％以上。针对破损严重的这部分废催化剂，整体式再生方法已经不能适用。中国专利技术专利CN101921916A，主题名称为从废烟气脱硝催化剂中回收金属氧化物的方法，采用Na2CO3高温焙烧及热水浸取处理废催化剂，得到固体钛酸盐和含钒、钨的滤液。所得钛酸盐经过硫酸、焙烧处理后得到TiO2，同时滤液加入硫酸、氯化铵沉钒，高温分解后得到V2O5。沉钒后滤液加入盐酸、氯化钙沉钼和钨，高温处理后获得MoO3和WO3的混合氧化物。金属氧化物提炼需要使用到大量的酸碱化学原料及多处的高温处理，生产成本极高，且大量化学原料的使用及高温处理废气的产生都会对环境造成显著的二次污染。另，钒(1％以下)、钨(5％以下)、钼(5％以下)在催化剂中的含量较少，回收产生的经济价值低，不利于工业化生产。中国专利技术专利CN102962079A，主题名称为一种废弃钒钛基SCR烟气催化剂再生方法，将废催化剂进行清灰和球磨处理得到回收料，接着将金属氧化物、助剂、无机添加剂与回收料混合、球磨、干燥，得到催化剂粉体，然后在粉体中加入适量的粘结剂、润滑剂、水混合均匀制得催化剂坯体，最后坯体干燥、煅烧，制得再生的脱硝催化剂。这种再生方法使用硫酸铵一类助剂对催化剂上的有害组分进行了钝化处理，但实际上并未真正做到去除，催化剂的危废特性还存在。使用羟丙基甲基纤维素一类物质作为粘结剂，引入了一定量的钠和硅元素，钠和硅会降低催化剂的催化性能。因此，本申请人致力于提供一种新的废脱硝催化剂再生方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种废脱硝催化剂再生方法，能够减少再生脱硝催化剂需要的生产成本，并且得到的再生催化剂具有较好的催化性能。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种废脱硝催化剂再生方法，包括步骤：S10：对废脱硝催化剂进行除尘、清水冲洗、超声波清洗后得到废催化剂Ⅰ，所述废催化剂Ⅰ的通孔率在98％以上且微孔比表面积在40g/m以上；S20：用PH值为1～5的酸性溶液对所述废催化剂Ⅰ进行酸洗得到废催化剂Ⅱ，所述废催化剂Ⅱ的碱金属离子与碱土金属离子总含量在1000ppm以内；S30：将所述废催化剂Ⅱ经过去离子水冲洗后干燥、研磨得到催化剂粉体；S40：将所述催化剂粉体与纳米钛溶胶、水按照质量比为(5～40)：100：(200～600)均匀混合后过筛造粒，再混炼得到再生催化剂胚体；S50：对所述再生催化剂胚体进行干燥、煅烧后得到再生脱硝催化剂。优选地，所述步骤S10中的所述除尘步骤运用工业吸尘器进行吸尘；和/或所述步骤S10中的所述清水冲洗步骤中的清洗的冲洗流量为0.6～0.9m3/h，冲洗时间为20～40min。优选地，所述步骤S10中的所述超声波清洗步骤中超声频率为15～32KHz，清洗时间为1～1.5h。优选地，所述步骤S20中经过酸洗后的所述废催化剂Ⅱ的碱金属离子与碱土金属离子含量小于或等于250ppm。优选地，所述步骤S20中的所述酸性溶液的成分为硫酸、硝酸、盐酸、柠檬酸中的一种或者几种的混合液，酸性溶液质量分数为5～20％。优选地，所述步骤S20中的使用的酸性溶液的PH值为1～2。优选地，所述步骤S30中的所述催化剂粉体的粒度为D50＝1um。优选地，所述步骤S40中的所述混炼为使用混炼机混炼，混炼时间为12～24h。优选地，所述步骤S50中的所述干燥步骤中干燥温度为80～120℃且干燥时间为24～48h；和/或所述步骤S50中的所述煅烧步骤中煅烧温度为400～550℃且煅烧时间为4～12h。优选地，所述步骤S10中的所述清水冲洗的冲洗流量为0.6m3/h，冲洗时间为40min，所述超声波清洗的超声频率为20KHz，清洗时间为1.5h；所述步骤S20中运用PH＝4的柠檬酸溶液对所述废催化剂Ⅰ进行酸洗得到碱金属离子与碱土金属离子含量为500ppm的废催化剂Ⅱ；所述步骤S30中的对所述废催化剂运用去离子水进行清洗后再120℃下进行干燥，干燥后研磨得到D50＝1um的所述催化剂粉体；所述步骤S40中将所述催化剂粉体、纳米钛溶胶、水以质量比为30:100:400比例均匀混合后过筛造粒，再混炼24h得到所述再生催化剂胚体；所述步骤S50中将所述再生催化剂胚体在100℃的条件下进行干燥40h，再在500℃条件下煅烧8h得到所述再生脱硝催化剂。本专利技术的废脱硝催化剂再生方法可以实现以下至少一种有益效果。1、本专利技术中先通过对废催化剂通过除尘、清水冲洗、超声波清洗三个步骤对其进行深度除尘处理，得到通孔率大于98％且微孔比表面积大于40g/m3的废催化剂Ⅰ，能够有效清除催化剂表面肉眼可视的孔道内与微孔中的灰尘以及堵塞物，从而恢复催化剂的比表面积与微孔比表面积，再运用酸性溶液对废催化剂Ⅰ进行酸洗，去除催化剂上的中毒物质，其中，中毒物质为碱土金属氧化物和碱金属氧化物，如氧化钠、氧化钾或者氧化镁等，得到碱金属离子与碱土金属离子含量小于1000ppm的废催化剂Ⅱ，再对废催化剂Ⅱ进行清水清洗，去除催化剂表面的碱金属离子以及碱土金属离子以及残留的酸性溶液，从而实现废催化剂Ⅱ的无害化处理。经过上述步骤处理后的得到的废催化剂Ⅱ恢复到了良好的通孔率与微孔比表面积，且去除了原废催化剂中大部分的中毒物质，由于催化剂的微孔比表面积的提高能够提高催化活性且中毒物质的减少也可以提高催化活性，所以本专利技术再生方法制得的再生脱硝催化剂催化性能更好。2、本专利技术对清水清洗后的废催化剂Ⅱ再进行干燥研磨得到催化剂颗粒度D50＝1um的催化剂粉体，随后将催化剂粉体、纳米钛溶胶、水按照均匀混合后过筛造粒，由于纳米钛溶胶有着非常高的比表面积(约300m2/g)，能有效提高催化剂的微孔比表面积，同时具有很好的粘结性，保证催化剂成品具有良好的机械性能，而且与催化剂的载体为同一成分，替换常规的蒙脱石、羟丙基甲基纤维素等粘结剂使用，可以避免引入Na、Si等杂质而对催化剂的催化性能造成影响。2、在用酸性溶液对废催化剂Ⅱ进行酸洗后，运用去离子水清洗，可以避免引入其他的碱金属离子与碱土金属离子，从而再生得到的脱硝催化剂的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废脱硝催化剂的再生方法，包括步骤：S10：对废脱硝催化剂进行除尘、清水冲洗、超声波清洗后得到废催化剂Ⅰ，所述废催化剂Ⅰ的通孔率在98％以上且微孔比表面积在40g/m

【技术特征摘要】
1.一种废脱硝催化剂的再生方法，包括步骤：S10：对废脱硝催化剂进行除尘、清水冲洗、超声波清洗后得到废催化剂Ⅰ，所述废催化剂Ⅰ的通孔率在98％以上且微孔比表面积在40g/m3以上；S20：用PH值为1～5的酸性溶液对所述废催化剂Ⅰ进行酸洗得到废催化剂Ⅱ，所述废催化剂Ⅱ的碱金属离子与碱土金属离子总含量在1000ppm以内；S30：将所述废催化剂Ⅱ经过去离子水冲洗后干燥、研磨得到催化剂粉体；S40：将所述催化剂粉体与纳米钛溶胶、水按照质量比为(5～40)：100：(200～600)均匀混合后过筛造粒，再混炼得到再生催化剂胚体；S50：对所述再生催化剂胚体进行干燥、煅烧后得到再生脱硝催化剂。2.如权利要求1所述的废脱硝催化剂的再生方法，其特征在于：所述步骤S10中的所述除尘步骤运用工业吸尘器进行吸尘；和/或所述步骤S10中的所述清水冲洗步骤中的清洗的冲洗流量为0.6～0.9m3/h，冲洗时间为20～40min。3.如权利要求1所述的废脱硝催化剂的再生方法，其特征在于：所述步骤S10中的所述超声波清洗步骤中超声频率为15～32KHz，清洗时间为1～1.5h。4.如权利要求1所述的废脱硝催化剂的再生方法，其特征在于：所述步骤S20中经过酸洗后的所述废催化剂Ⅱ的碱金属离子与碱土金属离子含量小于或等于250ppm。5.如权利要求1所述的废脱硝催化剂的再生方法，其特征在于：所述步骤S20中的所述酸性溶液的成分为硫酸、硝酸、盐酸、柠檬酸中的一种或者几种的混合液，酸性溶液质量分数为5～...

【专利技术属性】
技术研发人员：封雅芬，张晓望，任英杰，
申请(专利权)人：福建龙净环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35