【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种失活脱硝催化剂低温改性再生的方法，属于脱硝催化剂循环利用领域。
技术介绍
1、氮氧化物(nox)是我国首要大气污染物，在脱硝催化剂作用下，以nh3为还原剂的选择性催化还原(scr)技术可实现nox超低排放。2019年，生态环境部等部门针对火电、钢铁、焦化等行业相继出台了超低排放改造的意见，要求烟气nox排放浓度不得高于超低排放限值的50mg/m3。全国90％以上的烟气脱硝采用scr技术，脱硝催化剂需求量大，但其使用寿命一般为3年左右。失活脱硝催化剂属于hw50危险废物，具有污染和资源的双重特性。
2、目前，我国常用的脱硝催化剂为中高温段脱硝催化剂，但钢铁、焦化、玻璃、水泥等行业烟气排放温度较低，常需要对烟气进行二次加热才能满足常规脱硝催化剂的使用要求。脱硝催化剂的更换和烟气再热升温的成本占据烟气脱硝的主要成本。因此，将现有常规中高温段脱硝催化剂失活后再生为低温脱硝催化剂重新使用，即可降低脱硝催化剂的更换成本，又能降低烟气升温的能耗，具有重要的社会经济效益，具体如下：
3、第一，减少脱硝催化剂更换成本。2014年，原环境保护部发布了《关于加强废烟气脱硝催化剂监管工作的通知》，鼓励培养一批利用处置企业，尽快提高废脱硝催化剂的再生、利用和处置能力，避免环境污染和资源浪费。钒钛脱硝催化剂的再生不仅可以解决企业危险废物处置难题，循环利用废脱硝催化剂中的v、w、ti战略金属资源，而且可减少催化剂生产的碳排放，在保证相同脱硝性能的同时降低脱硝催化剂成本30％以上。第二，降低脱硝温度，减少烟气再热升温成
4、因此，通过失活脱硝催化剂的低温改性再生，降低催化剂更换成本和减少烟气升温成本是企业降低烟气脱硝成本的重要途径。
5、专利cn110013885a公开了一种脱硝催化剂的再生方法，采用新式的清灰、化学清洗、组分浸渍作为再生的主要流程，其无需干燥和焙烧步骤即可再次进行浸渍，存留的引发液还有助于活性补充液的附着并降低so2氧化率，但其再生脱硝催化剂的应用目标仍然以原使用温度为主，无法满足低温脱硝性能的需求。
6、专利cn114471746a公开了一种scr脱硝催化剂再生方法，通过对失活催化剂进行处理，加硫酸反应得到补充液；将失活催化剂浸渍在补充液中反应，加氨气中和、水解，煅烧后即得到再生脱硝催化剂。该方法不仅可以回收再利用废催化剂，而且提取的有效组分直接用于失活催化剂的再生过程。但其再生对象为粉体催化剂，需要进行二次样品制备，粉体利用率低，再生后的脱硝催化剂其载体强度虽较通常再生流程有所升高，但其成本显著提升。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术提供了一种失活脱硝催化剂低温改性再生的方法，将在中高温使用的失活脱硝催化剂进行低温改性再生，通过清灰、清洗去除失活脱硝催化剂中的毒化因子，再根据目标使用温度定量负载活性组分进行再生，最后通过体积量设计用于低温烟气脱硝，可实现失活脱硝催化剂的高值循环利用，既降低了脱硝催化剂更换成本，又降低了脱硝能耗。
2、本专利技术是通过以下技术方案实现的：
3、一种失活脱硝催化剂低温改性再生的方法，其特征在于，包括清灰、清洗、干燥、配制活性液、确定负载量、浸渍负载、焙烧和设计使用步骤，如附图1所示。
4、所述清灰为交替采用负压吸尘和正压吹扫清除表面和孔道灰尘，直到通孔率达到99.0％以上；所述负压为20～500kpa，正压为0.2～1.0mpa；通过负压吸尘和正压吹扫可将催化剂表面和孔道沉积的灰尘吹散并收集。
5、所述清洗为依次采用碱液、酸液和水进行超声辅助鼓泡清洗；所述碱液清洗采用naoh和聚氧乙烯脂肪醇醚的混合液在40～50℃清洗30～45min，其中naoh浓度为2.0～8.0wt.％、聚氧乙烯脂肪醇醚浓度为0.5～2.0wt.％，碱液可去除失活脱硝催化剂中的砷等酸性毒化因子，表面活性剂聚氧乙烯脂肪醇醚可深度去除微孔中的粉尘和有机物等难溶组分；所述酸液清洗采用h2so4和脂肪酸酰胺的混合液在40～60℃清洗30～60min，其中h2so4浓度为1.0～6.0wt.％、脂肪酸酰胺浓度为0.5～2.0wt.％，可去除失活脱硝催化剂中的碱、碱土金属、hg等元素，表面活性剂脂肪酸酰胺可辅助渗透清洗微孔毒化因子；所述水清洗为采用去离子水漂洗1～3次，去除碱液、酸液清洗过程残留清洗液。
6、所述干燥为将清洗后的脱硝催化剂在60～120℃鼓风干燥至含水率≤6wt.％，有助于后续浸渍负载吸收活性液。
7、进一步地，所述配制活性液为采用mn盐和fe盐配制活性液a，采用v化合物在50～80℃配制活性液b；所述活性液a中mn离子浓度为1～5wt.％，fe离子浓度为0～2.5wt.％，聚氧乙烯脂肪醇醚浓度为1～3wt.％；所述活性液b中v离子浓度为2～8wt.％，单乙醇胺与v化合物摩尔比为1∶(0.8～1.2)；所述mn盐为mn(ch3coo)2和mn(no3)2中的一种或两种，所述fe盐为feoh(ch3coo)2和fe(no3)3中的一种或两种，所述钒化合物为nh4vo3和v2o5中的一种或两种。采用的mn盐和fe盐可在较低温度下分解形成氧化物，不残留有害组分。nh4vo3和v2o5均可在单乙醇胺助溶下较好溶解，并通过提高单乙醇胺浓度助溶，当活性液b需配制较高浓度v时，可将单乙醇胺与钒化合物混合先行溶解，再加水稀释至目标浓度，解决钒化合物溶解度低的问题。
8、所述确定负载量为根据再生后使用温度确定负载mno2、fe2o3和v2o5的量，目标使用温度为150～200℃时，mno2、fe2o3和v2o5负载量分别为0.5～2.0wt.％、0.2～1.5wt.％和3.0～4.5wt.％；目标使用温度为200～250℃时，mno2、fe2o3和v2o5负载量分别为0～1.5wt.％、0～1.0wt.％和2.5～3.0wt.％；目标使用温度为250～300℃时，mno2、fe2o3和v2o5负载量分别为0～1.0wt.％、0～0.5wt.％和2.0～2.5wt.％。所述的活性物质负载量可保证催化剂在相应温度下发挥良好脱硝活性，达到设计温度使用要求，mn、fe在低温条件下具有良好的脱硝活性，适当添加mn、fe可与v形成协同脱硝，提升低温脱硝效率。
9、所述浸渍负载为可选地将干燥后的催化剂置于活性液a中，超声浸渍15～30min，取出并在100～150℃干燥；将催化剂置于活性液b中，超声浸渍15～30min，取出并在100～150℃干燥，可选地重复1～3次。当目标使用温度>200℃时，mn、fe的负载可选择性地执行，当目标使用温度≤200℃时，需负载mn、fe以提高低温脱硝活性。首先浸渍负载活性液a，干燥后再次负载活性液b，可使mn、fe组分占据催化剂载体的微孔、深孔，而v组分负载于催化剂载体的表层，既可缓解mn、fe组分受so2等毒化因子本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种失活脱硝催化剂低温改性再生的方法，其特征在于，包括清灰、清洗、干燥、配制活性液、确定负载量、浸渍负载、焙烧和设计使用步骤。
2.根据权利要求1所述一种失活脱硝催化剂低温改性再生的方法，其特征在于，所述清灰为交替采用负压吸尘和正压吹扫清除表面和孔道灰尘，直到通孔率达到99.0％以上；所述负压为20～500kPa，正压为0.2～1.0MPa。
3.根据权利要求1所述一种失活脱硝催化剂低温改性再生的方法，其特征在于，所述清洗为依次采用碱液、酸液和水进行超声辅助鼓泡清洗；所述碱液清洗采用NaOH和聚氧乙烯脂肪醇醚的混合液，在40～50℃下清洗30～45min，其中NaOH浓度为2.0～8.0wt.％、聚氧乙烯脂肪醇醚浓度为0.5～2.0wt.％；所述酸液清洗采用H2SO4和脂肪酸酰胺的混合液，在40～60℃清洗30～60min，其中H2SO4浓度为1.0～6.0wt.％、脂肪酸酰胺浓度为0.5～2.0wt.％；所述水清洗为采用去离子水漂洗1～3次。
4.根据权利要求1所述一种失活脱硝催化剂低温改性再生的方法，其特征在于，所述干燥为将清洗后的脱硝
5.根据权利要求1所述一种失活脱硝催化剂低温改性再生的方法，其特征在于，所述配制活性液为采用Mn盐和Fe盐配制活性液A，采用V化合物在50～80℃配制活性液B；所述活性液A中Mn离子浓度为1～5wt.％，Fe离子浓度为0～2.5wt.％，聚氧乙烯脂肪醇醚浓度为1～3wt.％；所述活性液B中V离子浓度为2～8wt.％，单乙醇胺与V化合物摩尔比为1∶(0.8～1.2)；所述Mn盐为Mn(CH3COO)2或Mn(NO3)2中的一种或两种，所述Fe盐为FeOH(CH3COO)2或Fe(NO3)3中的一种或两种，所述钒化合物为NH4VO3和V2O5中的一种或两种。
6.根据权利要求1所述一种失活脱硝催化剂低温改性再生的方法，其特征在于，所述确定负载量为根据再生后使用温度确定负载MnO2、Fe2O3和V2O5的量，目标使用温度为150～200℃时，MnO2、Fe2O3和V2O5负载量分别为0.5～2.0wt.％、0.2～1.5wt.％和3.0～4.5wt.％；目标使用温度为200～250℃时，MnO2、Fe2O3和V2O5负载量分别为0～1.5wt.％、0～1.0wt.％和2.5～3.0wt.％；目标使用温度为250～300℃时，MnO2、Fe2O3和V2O5负载量分别为0～1.0wt.％、0～0.5wt.％和2.0～2.5wt.％。
7.根据权利要求1所述一种失活脱硝催化剂低温改性再生的方法，其特征在于，所述浸渍负载为将干燥后的催化剂置于活性液A中，超声浸渍15～30min，取出并在100～150℃干燥；将催化剂置于活性液B中，超声浸渍15～30min，取出并在100～150℃干燥，可选地重复1～3次。
8.根据权利要求1所述一种失活脱硝催化剂低温改性再生的方法，其特征在于，所述焙烧为将浸渍负载活性组分后的催化剂在280～420℃处理30～90min。
9.根据权利要求1所述一种失活脱硝催化剂低温改性再生的方法，其特征在于，所述设计使用为根据再生脱硝催化剂使用温度进行体积量设计，由原使用温度降低0～60℃时，按原体积量使用；由原使用温度降低60～120℃时，按原体积量的1.1～1.3倍使用；由原使用温度降低120℃以上时，按原体积量的1.3～1.6倍使用；所述原使用温度为失活脱硝催化剂再生前的设计使用脱硝温度。
...【技术特征摘要】
1.一种失活脱硝催化剂低温改性再生的方法，其特征在于，包括清灰、清洗、干燥、配制活性液、确定负载量、浸渍负载、焙烧和设计使用步骤。
2.根据权利要求1所述一种失活脱硝催化剂低温改性再生的方法，其特征在于，所述清灰为交替采用负压吸尘和正压吹扫清除表面和孔道灰尘，直到通孔率达到99.0％以上；所述负压为20～500kpa，正压为0.2～1.0mpa。
3.根据权利要求1所述一种失活脱硝催化剂低温改性再生的方法，其特征在于，所述清洗为依次采用碱液、酸液和水进行超声辅助鼓泡清洗；所述碱液清洗采用naoh和聚氧乙烯脂肪醇醚的混合液，在40～50℃下清洗30～45min，其中naoh浓度为2.0～8.0wt.％、聚氧乙烯脂肪醇醚浓度为0.5～2.0wt.％；所述酸液清洗采用h2so4和脂肪酸酰胺的混合液，在40～60℃清洗30～60min，其中h2so4浓度为1.0～6.0wt.％、脂肪酸酰胺浓度为0.5～2.0wt.％；所述水清洗为采用去离子水漂洗1～3次。
4.根据权利要求1所述一种失活脱硝催化剂低温改性再生的方法，其特征在于，所述干燥为将清洗后的脱硝催化剂在60～120℃鼓风干燥至含水率≤6wt.％。
5.根据权利要求1所述一种失活脱硝催化剂低温改性再生的方法，其特征在于，所述配制活性液为采用mn盐和fe盐配制活性液a，采用v化合物在50～80℃配制活性液b；所述活性液a中mn离子浓度为1～5wt.％，fe离子浓度为0～2.5wt.％，聚氧乙烯脂肪醇醚浓度为1～3wt.％；所述活性液b中v离子浓度为2～8wt.％，单乙醇胺与v化合物摩尔比为1∶(0.8～1.2)；所述mn盐为mn(ch3coo)2或mn(no3)2中的一种或两种，所述fe盐为feoh(ch...
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