碱土金属中毒脱硝催化剂的再生方法技术

本发明专利技术涉及废催化剂再利用技术领域，具体涉及一种碱土金属中毒脱硝催化剂的再生方法。该方法包括：利用磷酸溶液对碱土金属中毒脱硝催化剂进行浸渍后，依次进行干燥和焙烧，得到再生脱硝催化剂。本发明专利技术的方法使用磷酸溶液一步清洗，不经过水洗、活化，直接干燥、焙烧，不产生废水。生废水。

【技术实现步骤摘要】
碱土金属中毒脱硝催化剂的再生方法


[0001]本专利技术涉及废催化剂再利用
，具体涉及一种碱土金属中毒脱硝催化剂的再生方法。

技术介绍

[0002]近年以来，随着氮氧化物排放要求加严，选择性催化还原(SCR)技术已经成为适合于低浓度排放标准条件下最适合的脱硝策略之一。SCR技术需要使用催化剂，在烟气工况条件下，长时间运行会有大量粉尘沉积于催化剂表面，导致催化剂中毒失活，必须卸剂处理。这导致了每年市场上有大量废脱硝催化剂需要处置。
[0003]通常而言，主要是碱金属、碱土金属等组分沉积导致了脱硝催化剂失活。尤其是以钙为代表的碱土金属，其附着较强，清洗困难，甚至于有研究报道其能与脱硝催化剂中活性组份WO3形成稳定的惰性化合物CaWO4，导致了催化剂中毒失效。
[0004]再生法为废脱硝催化剂处置的一种理想方式，市场上也受到了广泛应用。该方法通过针对性对废催化剂中中毒组分进行选择性清洗，从而保留催化剂上活性组份，从而尽可能恢复催化剂脱硝性能。目前，市场上主要采用洗液洗涤
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水洗
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活化
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干燥
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焙烧流程进行废脱硝催化剂再生。例如，CN108906139A公开了“一种脱硝催化剂再生方法”，其清洗包括了水洗、碱液、酸液依次清洗步骤，洗涤时洗液过量，洗涤后还需要进行酸活化和活性组份补充。此种方案洗涤步骤较长，每步均产生大量酸碱废液需要处理。又例如CN109317221A公开了“失活脱硝催化剂的再生方法”，其包括了三步浸泡、一步超声酸洗、一步浸渍。每一步也会产生大量废液，流程也较长。
[0005]由于中毒脱硝催化剂中毒组分复杂，尤其是以钙中毒为代表的碱土金属中毒催化剂，清洗较为困难，因此现有清洗技术均包括较长清洗工序。尤其是每一步清洗后均有可能导致洗液组分残留，因此往往还有水洗步骤，从而导致工序长、废液多的问题。这导致了目前脱硝催化剂再生领域治废产废等一系列问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是为了克服现有脱硝催化剂再生技术存在的上述问题，提供碱土金属中毒脱硝催化剂的再生方法，该方法使用磷酸溶液一步清洗，不经过水洗、活化，直接干燥、焙烧，不产生废水。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种碱土金属中毒脱硝催化剂的再生方法，该方法包括：利用磷酸溶液对碱土金属中毒脱硝催化剂进行浸渍后，依次进行干燥和焙烧，得到再生脱硝催化剂。
[0008]优选地，所述磷酸溶液的浓度为1
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80wt％，优选为5
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50wt％。
[0009]优选地，浸渍时间为0.5h以上。
[0010]优选地，利用磷酸溶液对碱土金属中毒脱硝催化剂进行浸渍后，直接对浸渍产物依次进行干燥和焙烧，得到再生脱硝催化剂；或者，利用磷酸溶液对碱土金属中毒脱硝催化
剂进行浸渍后，将浸渍产物固液分离的固相依次进行干燥和焙烧，得到再生脱硝催化剂。
[0011]优选地，所述再生脱硝催化剂中的P2O5负载量为1.0
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5.0wt％，优选为1.6
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3.2wt％。
[0012]优选地，所述浸渍采用搅拌式浸渍或静置式浸渍。
[0013]优选地，干燥温度为30
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180℃。
[0014]优选地，焙烧温度为500
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700℃，焙烧时间为2
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8h。
[0015]优选地，在浸渍所述碱土金属中毒脱硝催化剂之前，对所述碱土金属中毒脱硝催化剂进行表面除灰。
[0016]更优选地，所述表面除灰的方法包括高压气吹和/或水洗。
[0017]优选地，碱土金属中毒脱硝催化剂中碱土金属的含量为0.1wt％以上。
[0018]本专利技术第二方面提供利用上述本专利技术的再生方法得到的再生脱硝催化剂。
[0019]通过上述技术方案，本专利技术的碱土金属中毒脱硝催化剂的再生方法通过磷酸浸渍清洗，并直接干燥焙烧，直接缩短了现有废脱硝催化剂再生清洗流程，且实现了废水零排放。
[0020]再生所得到的脱硝催化剂在200
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600℃温度区间活性均可得到良好恢复，再生所得脱硝催化剂性能基本接近于新鲜催化剂水平。在200
‑
600℃温度区间，与新鲜催化剂相比的氮氧化物转化率差值小于10％。此外，在200℃的较低温度下，氮氧化物转化率可以达到新鲜脱硝催化剂的85％以上。
具体实施方式
[0021]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0022]本专利技术第一方面提供一种碱土金属中毒脱硝催化剂的再生方法，该方法包括：利用磷酸溶液对碱土金属中毒脱硝催化剂进行浸渍后，依次进行干燥和焙烧，得到再生脱硝催化剂。
[0023]在本专利技术中，所述碱土金属中毒脱硝催化剂没有特别的限定，作为其成分，可以含有TiO2、V2O5、WO3等。具体可以在TiO2为主成分的基础上含有V2O5和/或WO3。V2O5和/或WO3的含量例如可以为1
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10wt％，优选为1
‑
5wt％。
[0024]在本专利技术中，所述碱土金属中毒脱硝催化剂中碱土金属的含量例如为0.1wt％以上，具体可以为0.5
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3wt％。具体的碱土金属可以为Ca、Mg等。
[0025]在本专利技术的方法中，可以利用磷酸溶液对碱土金属中毒脱硝催化剂进行浸渍后，直接对浸渍产物依次进行干燥和焙烧，得到再生脱硝催化剂；或者，也可以利用磷酸溶液对碱土金属中毒脱硝催化剂进行浸渍后，将浸渍产物固液分离的固相依次进行干燥和焙烧，得到再生脱硝催化剂。
[0026]如上述，本专利技术的干燥可以针对上述的浸渍产物直接进行；也可以将浸渍产物固液分离后，固相用于干燥，液相通过适当补充磷酸后回用于本专利技术的再生方法。将浸渍产物直接进行干燥时，磷酸溶液中的磷全部进入再生脱硝催化剂，从方便控制最终得到的再生
脱硝催化剂的磷含量的角度而优选。而从操作成本和经济性的角度，优选将浸渍产物固液分离的固相进行干燥。
[0027]根据本专利技术的再生方法，可以通过调控磷酸溶液的浓度调节所得再生脱硝催化剂中的磷含量。从提高再生脱硝催化剂的氮氧化物转化率的角度考虑，优选地，所述再生脱硝催化剂中的P2O5负载量为1.0
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5.0wt％，优选为1.6
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3.2wt％。通过控制再生脱硝催化剂的氮氧化物为上述浓度，可以进一步提高其氮氧化物转化率，尤其是低温下的氮氧化物转化率。
[0028]针对磷酸溶液的浓度，在直接将浸渍产物依次进行干燥和焙烧时，可以利用再生脱硝催化剂的目标磷含量计算磷酸的添加量；而将浸渍产本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碱土金属中毒脱硝催化剂的再生方法，其特征在于，该方法包括：利用磷酸溶液对碱土金属中毒脱硝催化剂进行浸渍后，依次进行干燥和焙烧，得到再生脱硝催化剂。2.根据权利要求1所述的再生方法，其中，所述磷酸溶液的浓度为1
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80wt％，优选为5
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50wt％；优选地，浸渍时间为0.5h以上。3.根据权利要求1所述的再生方法，其中，利用磷酸溶液对碱土金属中毒脱硝催化剂进行浸渍后，直接对浸渍产物依次进行干燥和焙烧，得到再生脱硝催化剂；或者，利用磷酸溶液对碱土金属中毒脱硝催化剂进行浸渍后，将浸渍产物固液分离的固相依次进行干燥和焙烧，得到再生脱硝催化剂。4.根据权利要求1
‑
3中任意一项所述的再生方法，其中，所述再生脱硝催化剂中的P2O5负载量为1.0
‑
5.0wt％，优选为1.6
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3.2wt％。5.根据权利要求1
‑<...

【专利技术属性】
技术研发人员：李柯志，周光虎，任靖，李雪丽，沈刚，苏海霞，韩帅，胡海强，张新军，孟凡立，刘丹，桂建舟，
申请(专利权)人：中国石化催化剂有限公司中石化催化剂北京有限公司，
类型：发明
国别省市：