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一种烟气脱硝催化剂在线再生活化液及其制备方法技术

技术编号:8794198 阅读:221 留言:0更新日期:2013-06-13 01:02
本发明专利技术公开了一种烟气脱硝催化剂在线再生活化液及制备方法。所述再生活化液包括:钒酸铵盐0.1~10wt.%;钼酸铵盐或钨酸铵盐0.1~10wt.%;渗透剂和/或表面活性剂0.1~2wt.%;其余为酸和去离子水。本发明专利技术排除了有害物质对活化过程的不利影响,可有效补充V2O5和MoO3或WO3,使催化剂的整体活性恢复到原来状态的85%以上,应用于烟道脱硝催化剂的在线再生中再生活化介质消耗小,再生费用低;再生工期短。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化工领域,进一步地说,是涉及。
技术介绍
国家已颁布了更严格的火电厂大气污染物排放标准GB13223-2011,从2012年I月I日开始实行。其中对火电厂大气污染物中氮氧化物的排放限定了更高的标准,所以从2012年起,全国脱硝市场的启动势在必行。选择性催化还原法(简称SCR法)是国内外火电厂锅炉和其它动力锅炉烟气脱硝的最常用方法(约占总量的90% ),采用向烟道中喷入还原剂并在下游竖直烟道中布置多层催化剂的工艺进行脱硝。催化剂约占整个烟气脱硝运行成本的50%,而催化剂又是消耗品,运行寿命一般在16000-24000小时内。烟气脱硝催化剂是具有催化活性的蜂窝式、板式、波纹板式长约I米的固体,竖直布满在一个约2米长、I米宽、2米高的钢制箱体中(无上盖,底部有支撑筋),构成脱硝催化剂模块。在竖直烟道不同标高横断面处布置三或四层钢架,每层钢架上紧凑地摆满脱硝催化剂模块,称为脱硝催化剂层。脱硝运行时,喷入了选择性还原剂的烟气自上而下,依次穿过各脱硝催化剂层,烟气中的氮氧化物在催化剂活性因子的催化下与还原剂反应生成氮气和水。昂贵的催化剂运行一段时间后会失效,脱硝催化剂的失效原因主要是以下四大类或它们的组合:第一类是催化剂表面或孔洞被积灰、硫酸氢氨NH4HSO4、硫酸钙CaSO4、等覆盖和堵塞,阻碍了烟气中还原剂(氨NH3)和氮氧化物气体与固体催化剂中活性成分的接触,相当于催化剂的比表面积减少了。第二类是催化剂表面或孔洞中的催化剂的活性位被烟气中碱金属(Na和K)、碱土金属(Ca和Ma)、砷As、积碳等占据。第三类是催化剂表面或孔洞中的五氧化二钒和此03或胃03因各种原因导致的部分流失。降低了催化剂的整体活性。第四类是催化剂因超温导致晶格改性而团聚,失去了活性。第一、二类失效原因可通过合适的化学药品配方清洗掉覆盖和堵塞物,使活性恢复,即为清洗再生。第三类失效原因可通过合适的化学药品配方补充五氧化二钒和MoO3或WO3,即为活化再生。第四类失效原因已不可能通过再生来恢复活性。对催化剂进行再生是延长其使用寿命、降低脱硝系统运行成本的有效途径。大量科学实验证明,良好的再生,可使失效催化剂恢复到原有活性的85%以上。国内外现有的脱硝催化剂离线再生方式其操作工序是将催化剂模块吊出烟道,每个催化剂模块分别在再生装置中经历吹灰、清洗、干燥、活化、再干燥多个工序。它的不足之处在于:1、催化剂模块再生前从烟道中拆除吊出到地面,再生后吊入烟道再安装归位,工程量极大;2、因为再生装置能力所限,只能对单个模块逐个再生,每个模块需吊装进出多个再生装置才能完成全部再生工序,每个模块的工序切换需大量繁琐的阀门操作;3、催化剂强度有限,频繁搬运极易破碎,造成投运后烟气阻力大甚至无法运行;4、再生配方是为适用于离线再生方式而筛选的,再生药品消耗大,再生费用高;5、整个再生工期长,不能满足锅炉及时投运的要求。比如中国专利(申请号200910031206.X,授权公告号CN 101574671A,专利名称:一种SCR脱硝催化剂再生液)提供了一种脱硝催化剂的再生液。是一种清洗与活化同时进行的复合式再生液,没有考虑清洗和活化的目的不同,更没有考虑清洗下来的有害物质对活化过程的不利影响。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的问题,本专利技术提供了一种适用于烟气脱硝催化剂在线再生的活化液,是考虑了活化液流速因素、清洗下来的有害物质对活化过程的不利影响因素、清洗和活化过程的相互干扰因素后而筛选的单独活化配方。活化液以流动方式通过处于烟道内原工作位置的催化剂层,补充因流失而减少的钒、钥或钨组分,提高催化剂的整体活性。其配方组成和参数与离线再生相比有其独特性。本专利技术的目的之一是提供一种烟气脱硝催化剂在线再生活化液。所述活化液包括以下组分:钒酸铵盐0.1—IOwt.% ;钥酸铵盐或钨酸铵盐 0.1—IOwt.% ;渗透剂和/或表面活性剂0.1—2wt.% ;其余为酸和去离子水。所述的钒酸铵盐为偏钒酸铵、正钒酸铵、多钒酸铵中的一种或组合。所述的钥酸铵盐为二钥酸铵、四钥酸铵、七(仲)钥酸铵、八钥酸铵中的一种或组八口 ο所述的钨酸铵盐为钨酸铵、仲钨酸铵、偏钨酸铵中的一种或组合。所述钥酸铵盐的优选用量为4 8wt%。鹤酸铵盐的优选用量为0.1 5.5wt%。所述渗透剂为阴离子或非离子类渗透剂,优选为耐碱渗透剂异辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯(0EP-70)、高温渗透剂烷基酚聚氧乙烯醚(JFC-M)、耐碱渗透剂聚氧乙烯十二烷基醚磷酸酯铵盐(AEP)中的一种或组合。所述表面活性剂为阴离子或非离子类表面活性剂;优选为十二烷基硫酸铵、脂肪胺(烷基胺)聚氧乙烯醚、脂肪醇与环氧乙烷的缩合物(0E-35)中的一种或组合。所述的酸优选为硫酸、盐酸、草酸、柠檬酸、乙二胺四乙酸、碳酸中的一种或组合。酸用于调节再生活化液的PH值,其用量以满足不同工艺要求的pH值为准。所述再生活化液的PH值在3-7之间。所述的渗透剂和/或表面活性剂,是指具有固定的亲水亲油基团,在溶液的表面能定向排列,并能使表面张力显著下降的物质,起到帮助含钒活化液与固体催化剂充分接触的目的。渗透剂和表面活性剂的分子结构具有两亲性:一端为亲水基团,另一端为憎水基团;亲水基团常为极性的基团,如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐,也可是羟基、酰胺基、醚键等;而憎水基团常为非极性烃链,如8个碳原子以上烃链。渗透剂和/或表面活性剂分为离子型渗透剂和/或表面活性剂和非离子型渗透剂和/或表面活性剂等。所述的活化液适用于对脱硝催化剂进行再生活化,尤其适用于利用在线再生系统和方法对脱硝催化剂进行在线再生活化。如特别适合在中国专利申请201110391919.4涉及的烟气脱硝催化剂的在线再生系统及方法中使用,再生活化介质消耗小,再生费用低;再生工期短。根据脱硝催化剂失效的主要原因和程度,所述的活化液适合于单独使用,更适合于经清洗液清洗后的脱硝催化剂的活化。本专利技术的另一目的是提供所述烟气脱硝催化剂在线再生活化液的制备方法。该方法包括将包含有以上所述钒酸铵盐、钥酸铵盐或钨酸铵盐、渗透剂和/或表面活性剂、酸和水在内的组分,按所述量混合均匀而得所述烟气脱硝催化剂在线再生活化液。本专利技术的效果是:本专利技术综合考虑到造成催化剂失活的诸多毒化原因和每种毒化原因的严重程度,筛选了具有广泛适应性的特定活化液配方。使用本专利技术的脱硝催化剂再生活化液配方,排除了各种有害物质对活化过程的不利影响。可有效补充五氧化二钒和MoO3或WO3,使催化剂的整体活性恢复到原来状态的85%以上。本专利技术再生活化介质消耗小,再生费用低;再生工期短。特别适合于烟道脱硝催化剂的在线再生系统和方法。具体实施方式下面结合实施例,进一步说明本专利技术。下述实施例只是一些具体的例子,本专利技术并不限于下述实施例实施例中所用原料均为市售。实施例1:1、再生活化液的制备:占总量0.2wt.%的偏钒酸盐(NH4) 3V04 ;占总量Iwt.%的钨酸铵;占总量0.1wt.%的耐碱渗透剂0EP-70 ;占总量0.1wt.%的表面活性剂十二烷基硫酸铵CH3 (CH2) n0S03NH4 ;其余为去离子水,用硫酸调pH为3,混合均匀。2、取某厂已运行20000小时,V2O5和WO3含量分别由1.5 %和6 %降至1.2 %本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种烟气脱硝催化剂在线再生活化液,包括以下组分:钒酸铵盐???????????????0.1~10wt.%;钼酸铵盐或钨酸铵盐?????0.1~10wt.%;渗透剂和/或表面活性剂??0.1~2wt.%;其余为酸和去离子水;所述渗透剂为阴离子或非离子类渗透剂;所述表面活性剂为阴离子或非离子类表面活性剂。

【技术特征摘要】
1.一种烟气脱硝催化剂在线再生活化液,包括以下组分: 钥;酸铵盐0.1 IOwt.% ; 钥酸铵盐或钨酸铵盐 0.1 IOwt.% ; 渗透剂和/或表面活性剂0.1 2wt.% ; 其余为酸和去离子水; 所述渗透剂为阴离子或非离子类渗透剂; 所述表面活性剂为阴离子或非离子类表面活性剂。2.如权利要求1所述的烟气脱硝催化剂在线再生活化液,其特征在于: 所述的钒酸铵盐为偏钒酸铵、正钒酸铵、多钒酸铵中的一种或组合。3.如权利要求1所述的烟气脱硝催化剂在线再生活化液,其特征在于: 所述的钥酸铵盐为二钥酸铵、四钥酸铵、七(仲)钥酸铵、八钥酸铵中的一种或组合。4.如权利要求1所述的烟气脱硝催化剂在线再生活化液,其特征在于: 所述的钨酸铵盐为钨酸铵、仲钨酸铵、偏钨酸铵中的一种或组合。5.如权利要求1所述的烟气脱硝催化剂在线再生活化液,其特征在于: 所述的渗透剂为异辛醇聚氧乙...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐树元陶若虹任宏俊杨述芳
申请(专利权)人:徐树元
类型:发明
国别省市:

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