【技术实现步骤摘要】
本专利技术公开了一种失活scr脱硝催化剂的原位再生方法，属于再生脱硝催化剂领域。
技术介绍
1、作为工业生产大国，中国在火电、水泥、钢铁等各行业生产过程中产生了大量的氮氧化物(nox)排放，且近年对nox排放要求严格。选择性催化还原(selective catalyticreduction，scr)技术被广泛认为是一种有效实现nox超低排放的策略。在各类减少氮氧化物排放的技术中，scr因其高效的脱硝能力(高达90％以上)、技术成熟性以及没有有害副产品生成的优点，已被全球广泛接受作为主导的nox排放控制方式(占比达96％)。在整个scr系统中，催化剂是至关重要的部分，它在初期投资中一般占据30％到50％，而其使用寿命通常为2-3年。在此期间，碱土金属元素的盐和氧化物、硫酸氨、硫酸氢氨、砷和飞灰容易使催化剂中毒和阻塞，从而导致催化剂在使用过程中失去活性。
2、碱土金属离子(如k、na、ca等)在热力学上对催化剂的孔隙结构有强烈的亲和力，它们可能在催化剂的微孔内形成稳定的沉积物，这会导致催化剂表面积的降低，从而影响氮氧化物的吸附和反应。催化剂的活性位点主要负责氮氧化物的还原反应。然而，碱土金属离子可能会吸附在这些活性位点上，阻挡氮氧化物的吸附和反应。催化剂中的活性组分(如钒、钛等)在存在碱土金属离子的情况下，其电子结构可能发生改变，进一步影响其催化活性。例如，碱土金属离子可能通过与活性组分形成稳定的化合物，改变其氧化态或电子密度，从而降低催化活性。
3、硫酸氨和硫酸氢氨在冷却过程中会在催化剂孔道中形成沉积物。这
4、我国燃煤中含砷较多，砷中毒对催化剂活性影响大。在高温条件下，砷会形成砷酸盐，该物质会与催化剂表面的活性位点发生反应，形成稳定的复合物。这种复合物会阻止nh3和nox到达活性位点，从而阻止了反应的进行。同时，砷酸盐的形成可能会改变催化剂的晶体结构。可能会影响其表面性质和气体扩散性，从而降低其催化效率。
5、减少碱土金属、硫酸氨和硫酸氢氨的积累对维持scr脱硝催化剂的活性和延长期寿命至关重要。通过原位清洗来移除阻塞物和碱土金属毒物、硫酸氨、硫酸氢氨和飞灰已经在工业中得到广泛应用。对高效、环保的原位再生方法进行研究，对于延长催化剂的使用寿命、降低scr系统的运营成本以及减少对环境的负荷具有重要意义。
6、虽然scr系统的原位再生技术已被广泛采用，但现有的原位再生技术主要能解决物理阻塞以及可以通过热分解清除的阻塞物，其再生时间较长、需要将烟气加热到较高温度、无法有效去除碱金属氧化物等毒化物质；且无活性组分补充步骤，不能通过原位再生恢复并增加催化剂的表面活性位点。因此，迫切需要开发一种高效、成本低、对scr系统运行影响小的原位再生方式。
7、专利cn106492887a公开了一种scr脱硝催化剂原位恢复活性的方法，其方法，能够对scr脱硝催化剂进行清洁，在不影响scr系统脱硝运行的前提下，无需拆卸scr脱硝系统，能较好恢复运行一段时间的scr脱硝催化剂的活性。但是其方法通入了长时间、压力较大的水蒸气，运行成本较大；且没有烘干水蒸气，容易导致硫酸氨等物质再次阻塞脱硝催化剂表面微孔。
8、专利us8524179b2公开了一种通过在喷胺系统中混入碘和溴化合物的方式以控制汞排放，原位再生汞中毒scr脱硝催化剂，延长scr脱硝催化剂的寿命。其方法加入了大量的碘和溴化合物，提升了原位再生的成本；其方法只针对汞中毒进行原位再生，没有解决碱土金属引起的化学中毒问题。
9、专利cn107376930a公开了一种硫中毒scr脱硝催化剂原位再生方法及装置。其方法和装置能够在200℃～380℃条件下分解催化剂表面沉积的硫酸氨盐，提升硫中毒催化剂活性。其方法通过向scr脱硝系统安装臭氧发生器实现原位分解硫酸氨盐，但对scr脱硝系统的改造增加了改造成本，臭氧发生器增加了耗电，且在scr脱硝催化剂工作温度下臭氧氧化能力与氧气差距有限；没有有效的消除碱土金属阻塞物对脱硝系统的影响。
技术实现思路
1、为解决上述工艺的不足，提高原位再生的效率和效果，本专利技术提出如下方案。
2、本专利技术公开了一种原位再生碱土金属中毒scr脱硝催化剂的方法，此方法能高效再生中毒scr脱硝催化剂表面的碱土金属毒物。本专利技术的目的是解决相关技术中存在的问题：再生耗时长、对化学中毒表面恢复能力有限、无法补充活性组分、无法恢复表面结构。
3、为实现上述目的，本专利技术是通过以下方案实现的：
4、一种失活scr脱硝催化剂的原位再生方法，再生过程在scr脱硝催化剂由烟气管道通入热空气的情况下进行，进行原位再生的脱销催化剂机组如图1所示，包括以下步骤，流程如图2所示：
5、(1)对催化剂进行低频声波清灰处理5-60min；
6、(2)通过喷氨器混合喷洒清洗液，喷洒时间为5-30min；
7、(3)通过喷氨器饱和水蒸气进行清洗，清洗时间为5-30min；
8、(4)通过喷氨器喷洒活性补充液，喷洒时间为1-10min；
9、(5)烘干scr脱硝催化剂。
10、进一步地，所述由烟气管道通入的热空气温度为100-170℃，调整入口处气压为0.1mpa-1.0mpa。
11、进一步地，步骤(1)低频声波的能量密度为10-100h3。
12、进一步地，步骤(2)所述清洗液由柠檬酸和过氧化氢溶液组分，其中柠檬酸的浓度为0.1-10.0wt.％，过氧化氢的浓度为0.1～10.0wt.％，余量为水。所添加柠檬酸的分解温度为175℃，可以在通入100-170℃热空气的条件下稳定存在，与脱硝催化剂表面碱金属反应，从而有效清除表面碱金属。加入h2o2可以降低硫酸氨、硫酸氢氨分解温度。
13、进一步地，步骤(2)所述清洗液喷洒流量为0.5-10.0l/min。
14、进一步地，步骤(3)所述饱和水蒸气体积流量为热空气的10％。
15、进一步地，步骤(4)所述活性补充液含总量为0.1-2.0wt.％的三硝酸氧钒(vo(no3)3)，余量为水。
16、进一步地，步骤(5)所述烘干过程为调整热空气温度为175-400℃，调整热空气流量使scr脱硝系统入口处气压为0.1mpa-1.0mpa，烘干时间为10-120min。
17、本专利技术的原理
18、柠檬酸去除scr脱硝催化剂表面碱土金属的原理：碱土金属如na、k、ca、p等在多种烟气中存在，并容易形成氧化物在scr脱硝催化剂表面堆积，难以被一般的机械震动本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种失活SCR脱硝催化剂的原位再生方法，其特征在于，再生过程在SCR脱硝催化剂由烟气管道通入热空气的情况下进行，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种失活SCR脱硝催化剂的原位再生方法，其特征在于，所述由烟气管道通入的热空气温度为100～170℃，调整入口处气压为0.1～1.0MPa。
3.根据权利要求1所述一种失活SCR脱硝催化剂的原位再生方法，其特征在于，步骤(1)所述低频声波的能量密度为10～100mW/cm3。
4.根据权利要求1所述一种失活SCR脱硝催化剂的原位再生方法，其特征在于，步骤(2)所述清洗液由柠檬酸和过氧化氢溶液组分，其中柠檬酸的浓度为0.1-25.0wt.％，过氧化氢的浓度为0.1～8.0wt.％，余量为水。
5.根据权利要求1所述一种失活SCR脱硝催化剂的原位再生方法，其特征在于，步骤(2)所述清洗液喷洒流量为0.5～10.0L/min。
6.根据权利要求1所述一种失活SCR脱硝催化剂的原位再生方法，其特征在于，步骤(3)所述饱和水蒸气体积流量为通入热空气的5～10％。
7.
8.根据权利要求1所述一种失活SCR脱硝催化剂的原位再生方法，其特征在于，步骤(4)所述活性补充液喷洒流量为0.5～10.0L/min。
9.根据权利要求1所述一种失活SCR脱硝催化剂的原位再生方法，其特征在于，步骤(5)所述烘干过程为调整热空气温度为175～400℃，烘干时间为20～120min。
...【技术特征摘要】
1.一种失活scr脱硝催化剂的原位再生方法，其特征在于，再生过程在scr脱硝催化剂由烟气管道通入热空气的情况下进行，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种失活scr脱硝催化剂的原位再生方法，其特征在于，所述由烟气管道通入的热空气温度为100～170℃，调整入口处气压为0.1～1.0mpa。
3.根据权利要求1所述一种失活scr脱硝催化剂的原位再生方法，其特征在于，步骤(1)所述低频声波的能量密度为10～100mw/cm3。
4.根据权利要求1所述一种失活scr脱硝催化剂的原位再生方法，其特征在于，步骤(2)所述清洗液由柠檬酸和过氧化氢溶液组分，其中柠檬酸的浓度为0.1-25.0wt.％，过氧化氢的浓度为0.1～8.0wt.％，余量为水。
5.根据权利要求1所述一种失活scr脱硝催化...
【专利技术属性】
技术研发人员：张深根，邬博宇，王建山，张柏林，刘波，许杰，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：
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