一种砷中毒SCR脱硝催化剂的电化学处理方法技术

本发明专利技术公开了一种砷中毒SCR脱硝催化剂的电化学处理方法，包括以下步骤：1)对砷中毒SCR脱硝催化剂进行机械吹灰处理，然后进行粉碎及球磨；2)将步骤1)得到的砷中毒SCR脱硝催化剂粉末与碱溶液进行混合，再将混合物作为电解质加入到电化学除砷装置中，同时通入氧化气体，使得混合物在氧化性气体条件下进行电化学反应，得除砷后的SCR脱硝催化剂；3)将除砷后的SCR脱硝催化剂放入酸性溶液中进行超声清洗，得酸洗后的SCR脱硝催化剂；4)将酸洗后的SCR脱硝催化剂浸渍到再生液中；5)微波煅烧后进行升温焙烧，使得SCR脱硝催化剂表面的前驱物转化为活性组分，该方法对砷中毒SCR脱硝催化剂的砷去除率高，工艺条件温和，且无污染。

An electrochemical treatment method for arsenic poisoning SCR denitrification catalyst

【技术实现步骤摘要】
一种砷中毒SCR脱硝催化剂的电化学处理方法
本专利技术属于环保技术和脱硝催化领域，涉及一种砷中毒SCR脱硝催化剂的电化学处理方法。
技术介绍
现阶段我国国内火电厂大多采用选择性催化还原(SCR)技术进行烟气脱硝，随着烟气脱硝过程的进行将产生大量失活的脱硝催化剂。由于失活催化剂中含有对环境有毒有害物质，已被列为危险废物，若直接外排必然会造成极大的环境压力，而且给电厂带来催化剂更换费用和危废处置费用的经济负担。对失活催化剂进行再生处置，不仅可以避免废弃催化剂引起的环境污染问题，还可以降低催化剂更换的投入成本。因此从经济、环境和社会角度出发，脱硝催化剂的再生都是未来的发展趋势。在我国内蒙古、东北等地区，由于燃煤含砷量较高，大部分地区的电厂脱硝催化剂都有不同程度的砷中毒问题。由于砷物种与催化剂活性组分能够以化学键合形式结合，并且能够渗入催化剂内部形成饱和层，因此有害砷的高效脱除成为脱硝催化剂再生过程中的关键环节。砷中毒SCR脱硝催化剂一般采用湿法清洗除砷；草酸、醋酸、盐酸、硝酸和硫酸等无机酸，碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠等碱性溶液均可作为清洗液。部分研究中还利用乙二胺四乙酸及钠盐作为离子砷的络合剂，二乙基二硫代甲酸盐、二巯丙醇等作为砷的螯合剂，使砷形成络合物和螯合物提高去除率。虽然上述方法对砷去除有一定的效果，但砷去除率不高，同时会带来催化剂活性组分的显著流失。因此，本领域需要开发一种砷中毒SCR脱硝催化剂处理装置和方法，使得处理砷中毒催化剂的砷去除率高、工艺条件温和以及无污染。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种砷中毒SCR脱硝催化剂的电化学处理方法，该方法对砷中毒SCR脱硝催化剂的砷去除率高，工艺条件温和，且无污染。为达到上述目的，本专利技术所述的砷中毒SCR脱硝催化剂的电化学处理方法，其特征在于，包括以下步骤：1)对砷中毒SCR脱硝催化剂进行机械吹灰处理，然后将吹灰后的砷中毒SCR脱硝催化剂进行粉碎及球磨，得砷中毒SCR脱硝催化剂粉末；2)将步骤1)得到的砷中毒SCR脱硝催化剂粉末与碱溶液进行混合，得混合物，再将混合物作为电解质加入到电化学除砷装置中，同时向电化学除砷装置中通入氧化气体，使得混合物在氧化性气体条件下进行电化学反应，得除砷后的SCR脱硝催化剂；3)将步骤2)得到的除砷后的SCR脱硝催化剂放入酸性溶液中进行超声清洗，以去除除砷后的SCR脱硝催化剂表面的碱金属离子，得酸洗后的SCR脱硝催化剂；4)将酸洗后的SCR脱硝催化剂浸渍到再生液中，得浸渍后的SCR脱硝催化剂；5)将浸渍后的SCR脱硝催化剂进行微波煅烧，并进行升温焙烧，使得SCR脱硝催化剂表面的前驱物转化为活性组分，完成砷中毒SCR脱硝催化剂的电化学处理。步骤1)中的砷中毒SCR脱硝催化剂为蜂窝式或平板式的钒钨钛体系脱硝催化剂。步骤1)中砷中毒SCR脱硝催化剂粉末的粒度为60～100目。步骤2)中的碱溶液为浓度为0.01～2.0mol/L的氢氧化钠溶液，砷中毒SCR脱硝催化剂粉末与碱溶液的固液比为0.5～50g/L。步骤2)中，电化学除砷装置的阳极选自DSA电极，阳极电流为5～15A，阳极板的旋转速率为200～1000rpm；阴极为石墨电极或碳毡电极，阴极电流为5～10A；电化学反应温度为20～60℃，电化学反应的时间为2～6h。步骤2)中，氧化性气体为空气或氧气，氧化性气体的流量为0.1～5L/min。步骤3)中酸性溶液为浓度为0.05～1.0mol/L的硫酸溶液，超声清洗时，超声波功率为10～50kw，超声清洗的时间为20～60min。步骤4)中再生液中偏钒酸氨浓度为0.5～2.0wt％，偏钨酸氨浓度为1.0～5.0wt％，草酸浓度为0.05～0.2wt％；浸渍时间为0.5～4.0h。步骤5)中，微波煅烧的功率为0.1～2.0kw，温度为400～600℃，煅烧时间为2～6h。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术所述的砷中毒SCR脱硝催化剂的电化学处理方法，采用电化学氧化方法对砷中毒SCR脱硝催化剂进行除砷处理，再利用酸性溶液去除其表面的碱金属离子，然后利用再生液浸渍后微波煅烧及升温焙烧，使得SCR脱硝催化剂表面的前驱物转化为活性组分。需要说明的是，本专利技术采用电化学处理方法除砷，相比于传统工艺，降低了反应温度及减浓度，工艺条件温和，益于节能降耗，并且砷去除率高，无污染。附图说明图1为本专利技术的工艺流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述：参考图1，本专利技术所述的砷中毒SCR脱硝催化剂的电化学处理方法包括以下步骤：1)对砷中毒SCR脱硝催化剂进行机械吹灰处理，然后将吹灰后的砷中毒SCR脱硝催化剂进行粉碎及球磨，得砷中毒SCR脱硝催化剂粉末；2)将步骤1)得到的砷中毒SCR脱硝催化剂粉末与碱溶液进行混合，得混合物，再将混合物作为电解质加入到电化学除砷装置中，同时向电化学除砷装置中通入氧化气体，使得混合物在氧化性气体条件下进行电化学反应，得除砷后的SCR脱硝催化剂；3)将步骤2)得到的除砷后的SCR脱硝催化剂放入酸性溶液中进行超声清洗，以去除除砷后的SCR脱硝催化剂表面的碱金属离子，得酸洗后的SCR脱硝催化剂；4)将酸洗后的SCR脱硝催化剂浸渍到再生液中，得浸渍后的SCR脱硝催化剂；5)将浸渍后的SCR脱硝催化剂进行微波煅烧，并进行升温焙烧，使得SCR脱硝催化剂表面的前驱物转化为活性组分，完成砷中毒SCR脱硝催化剂的电化学处理。步骤1)中的砷中毒SCR脱硝催化剂为蜂窝式或平板式的钒钨钛体系脱硝催化剂。步骤1)中砷中毒SCR脱硝催化剂粉末的粒度为60～100目。步骤2)中的碱溶液为浓度为0.01～2.0mol/L的氢氧化钠溶液，砷中毒SCR脱硝催化剂粉末与碱溶液的固液比为0.5～50g/L。步骤2)中，电化学除砷装置的阳极选自DSA电极，阳极电流为5～15A，阳极板的旋转速率为200～1000rpm；阴极为石墨电极或碳毡电极，阴极电流为5～10A；电化学反应温度为20～60℃，电化学反应的时间为2～6h。步骤2)中，氧化性气体为空气或氧气，氧化性气体的流量为0.1～5L/min。步骤3)中酸性溶液为浓度为0.05～1.0mol/L的硫酸溶液，超声清洗时，超声波功率为10～50kw，超声清洗的时间为20～60min。步骤4)中再生液中偏钒酸氨浓度为0.5～2.0wt％，偏钨酸氨浓度为1.0～5.0wt％，草酸浓度为0.05～0.2wt％；浸渍时间为0.5～4.0h。步骤5)中，微波煅烧的功率为0.1～2.0kw，温度为400～600℃，煅烧时间为2～6h。实施例一本专利技术所述的砷中毒SCR脱硝催化剂的电化学处理方法包括以下步骤：1)对砷中毒SCR脱硝催化剂进行机械吹灰处理，然后将吹灰后的砷中毒SCR脱硝催化剂进行粉碎及球磨，得砷中毒SCR脱硝催化剂粉末；2)将步骤1)得到的砷中毒SCR脱硝催化剂粉末与碱溶液进行混合，得混合物，再将混合物作为电解质加入到电化学除砷装置中，同时向电化学除砷装置中通入氧化气体，使得混合物在氧化性气体条件下进行电化学反应，得除砷后的SCR脱硝催化剂；3)将步骤2)得到的除砷后的SCR脱硝催化剂放入酸性溶液中进行超声清洗，以去除除砷后的SCR脱硝催化剂表面的碱金属离子，得酸洗后的SCR脱硝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种砷中毒SCR脱硝催化剂的电化学处理方法，其特征在于，包括以下步骤：1)对砷中毒SCR脱硝催化剂进行机械吹灰处理，然后将吹灰后的砷中毒SCR脱硝催化剂进行粉碎及球磨，得砷中毒SCR脱硝催化剂粉末；2)将步骤1)得到的砷中毒SCR脱硝催化剂粉末与碱溶液进行混合，得混合物，再将混合物作为电解质加入到电化学除砷装置中，同时向电化学除砷装置中通入氧化气体，使得混合物在氧化性气体条件下进行电化学反应，得除砷后的SCR脱硝催化剂；3)将步骤2)得到的除砷后的SCR脱硝催化剂放入酸性溶液中进行超声清洗，以去除除砷后的SCR脱硝催化剂表面的碱金属离子，得酸洗后的SCR脱硝催化剂；4)将酸洗后的SCR脱硝催化剂浸渍到再生液中，得浸渍后的SCR脱硝催化剂；5)将浸渍后的SCR脱硝催化剂进行微波煅烧，并进行升温焙烧，使得SCR脱硝催化剂表面的前驱物转化为活性组分，完成砷中毒SCR脱硝催化剂的电化学处理。

【技术特征摘要】
1.一种砷中毒SCR脱硝催化剂的电化学处理方法，其特征在于，包括以下步骤：1)对砷中毒SCR脱硝催化剂进行机械吹灰处理，然后将吹灰后的砷中毒SCR脱硝催化剂进行粉碎及球磨，得砷中毒SCR脱硝催化剂粉末；2)将步骤1)得到的砷中毒SCR脱硝催化剂粉末与碱溶液进行混合，得混合物，再将混合物作为电解质加入到电化学除砷装置中，同时向电化学除砷装置中通入氧化气体，使得混合物在氧化性气体条件下进行电化学反应，得除砷后的SCR脱硝催化剂；3)将步骤2)得到的除砷后的SCR脱硝催化剂放入酸性溶液中进行超声清洗，以去除除砷后的SCR脱硝催化剂表面的碱金属离子，得酸洗后的SCR脱硝催化剂；4)将酸洗后的SCR脱硝催化剂浸渍到再生液中，得浸渍后的SCR脱硝催化剂；5)将浸渍后的SCR脱硝催化剂进行微波煅烧，并进行升温焙烧，使得SCR脱硝催化剂表面的前驱物转化为活性组分，完成砷中毒SCR脱硝催化剂的电化学处理。2.根据权利要求1所述的砷中毒SCR脱硝催化剂的电化学处理方法，其特征在于，步骤1)中的砷中毒SCR脱硝催化剂为蜂窝式或平板式的钒钨钛体系脱硝催化剂。3.根据权利要求1所述的砷中毒SCR脱硝催化剂的电化学处理方法，其特征在于，步骤1)中砷中毒SCR脱硝催化剂粉末的粒度为60～100目。4.根据权利要求1所述的砷中毒SCR脱硝催化剂的电化学处理方法，其特征在于，步骤2)中的碱...

【专利技术属性】
技术研发人员：任志博，张畅，余智勇，王广，郜时旺，刘练波，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11