废气净化催化剂的再生方法技术

本发明专利技术涉及包括在400～700℃对附着有硅等的使用后的废气净化催化剂进行烧成的烧成工序和使进行了烧成的催化剂浸渍于1～25wt％的碱溶液的碱浸渍工序，碱浸渍工序在pH13以上的条件下实施的再生方法。碱溶液较好是氢氧化钠或氢氧化钾。此外，更好是碱浸渍工序后还包括清洗工序。如果采用本发明专利技术的再生方法，则可除去附着有硅或磷的使用后的废气净化催化剂上附着的有机硅等，充分恢复催化活性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及包括在400～700℃对附着有硅等的使用后的废气净化催化剂进行烧成的烧成工序和使进行了烧成的催化剂浸渍于1～25wt％的碱溶液的碱浸渍工序，碱浸渍工序在pH13以上的条件下实施的再生方法。碱溶液较好是氢氧化钠或氢氧化钾。此外，更好是碱浸渍工序后还包括清洗工序。如果采用本专利技术的再生方法，则可除去附着有硅或磷的使用后的废气净化催化剂上附着的有机硅等，充分恢复催化活性。【专利说明】
本专利技术涉及对使用后的废气净化催化剂进行再生的方法，特别是涉及适合于附着有有机硅化合物的催化剂的再生的方法。
技术介绍
使由涂装、印刷、化学合成品、食品、医疗、化学工厂等产生的废气中的VOC(挥发性有机化合物)无害化、无臭化时，采用将VOC氧化分解而减少的废气净化催化剂。作为该废气净化催化剂，已知例如在水涂(washcoat)有氧化铝等金属氧化物的蜂窝体上承载作为催化剂金属的钼等贵金属的催化剂。这些催化剂通过催化作用促进VOC的氧化反应速度，反应前后催化剂本身没有变化。因此，理论上认为可永久维持催化活性，实际上作为净化对象的废气中，除了 VOC等烃以外，还混入含硅的物质等。如果这样的硅物质等附着于催化剂表面，则催化活性会因中毒而下降。因此，对于工厂废气，为了维持规定的VOC排出量，需要除去附着于催化剂表面的致毒物质而恢复因中毒下降的催化活性的技术。基于该目的的催化剂再生方法中，如果仅采用严酷的处理条件来除去致毒物质，则维持催化活性所需的水涂和催化剂金属有可能会脱落。因此，必须采用在不使催化剂金属等脱落的情况下仅除去致毒物质的再生方法。在这样的背景下，专利文献I中记载有使用氢氟铵等对催化剂进行浸溃处理后水洗并使清洗后的催化剂干燥来进行再生的方法。通过该方法，可在较低的处理温度下进行再生处理，防止维持活性所需的催化剂金属等的脱落。此外，专利文献2中记载有对使用后的重质油的氢化处理催化剂进行烧成后用以硫酸或苛性钠控制在PHl?11的清洗水进行水洗处理的催化剂再生方法。通过该方法，可在不除去钥等活性成分的情况下，除去钒、镍等附着物。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利特许第2659802号公报专利文献2:日本专利特许第3715893号公报专利技术的概要专利技术所要解决的技术问题然而，上述文献记载的再生方法中，根据附着于催化剂的致毒物质的种类，有可能无法充分除去致毒物质，无法成为可通过再生而再利用于废气处理的具有足够活性的催化齐U。特别是致毒物质为有机硅或有机磷的情况下，通过专利文献I记载的方法无法完全除去有机娃和有机磷，催化活性不易恢复。另一方面，含有机娃的材料具有耐热性、耐寒性、耐候性、拒水性、电特性等优异的性质，所以向废气中的排出量也增加，因而要求附着有这些有机硅的催化剂也可再生、可重复利用催化剂的技术。于是，本专利技术的目的在于提供既防止催化剂成分的脱落、又可通过再生充分恢复催化活性的对附着有硅或磷的废气净化催化剂进行再生的方法。解决技术问题所采用的技术方案解决上述问题的本专利技术涉及下述:包括在400~700°C对使用后的催化剂进行烧成的烧成工序和使进行了烧成的催化剂浸溃于I~25wt%的碱溶液的碱浸溃工序，碱浸溃工序在PH13以上的条件下实施。所述本专利技术的再生方法是对附着有硅或磷的使用后的催化剂进行再生的方法。如果采用本专利技术的方法，则可对用于工厂废气中所含的VOC (挥发性烃)成分等的氧化分解的催化剂进行再生，恢复废气净化所需的活性。作为致毒物质，可对附着有有机硅化合物、有机磷化合物等的催化剂进行再生。特别适合于附着有有机硅化合物的催化剂的再生。本专利技术中，作为再生对象的催化剂的构成可采用在水涂有氧化铝、氧化锆、氧化钛、氧化铈等的蜂窝体等基材上承载含钼、钯、铑、钌、铱、金、银等贵金属的催化剂金属的构成。作为废气净化催化剂，一般也采用除了催化剂金属以外还承载有钒、镍、钥等助催化剂的构成，但作为本专利技术的再生对象的催化剂较好是不含这些助催化剂。这是因为钒等助催化剂在以下说明的碱浸溃工序等中容易从催化剂脱落，因而存在难以通过再生恢复至中毒前的催化活性的倾向。对这些催化剂进行再生的本专利技术的方法的特征在于，通过使催化剂浸溃于碱溶液，将附着于催化剂的硅等致毒物质溶解除去，在碱浸溃前实施烧成工序。烧成工序中，致毒物质中的有机成分被燃烧除去，催化剂中仅残留致毒物质中的无机成分。因此，后续工序的碱浸溃中可高效地除去无机成分。烧成工序在400~700°C实施，较好是在500~600°C实施。低于400°C时，致毒物质中的有机成分的燃烧除去无法充分进行，如果超过700°C，则发生致毒物质的氧化导致的无机化，碱浸溃工序中的致毒物质的除去率提高，但催化剂成分发生凝集，贵金属大粒径化，比表面积下降。因此，根据VOC的种类，催化活性有可能下降。作为烧成工序的预处理，可对催化剂通过鼓风、纯水或自来水等进行清洗。此外，该清洗可一边煮沸一边实施。通过在烧成前进行清洗，可预先高效地除去易分离的灰尘和硫化合物等水溶性致毒物质，提高碱浸溃工序中的硅等的除去效率。烧成工序后，使催化剂浸溃于浓度I~25wt%的碱溶液，实施碱浸溃工序。如上所述，通过碱浸溃工序，可将烧成工序后也附着于催化剂上的来源于致毒物质的无机成分溶解除去。作为碱溶液，可使用氢氧化钠或氢氧化钾，较好是使用氢氧化钠。碱浓度较好是5~12.5wt%。低于1?丨％时，无机成分的溶解除去效率不足，即使超过25wt%，致毒物质的除去效率也提高不多，但其后用于进行清洗的中和作业中需要大量的水。此外，碱溶液采用氢氧化钠的情况下，如果碱浓度超过25wt%，则低温下可能会产生含水结晶，冬季等不易处理。上述的碱浸溃工序在溶液pH13以上的条件下实施，较好是在pH13.5以上的条件下实施。如果PH低于13，则存在难以充分溶解除去无机成分的倾向。碱浸溃时的液温较好是0~90°C，更好是30~60°C。如果液温过低，则无机成分的溶解除去效率不足，如果超过90°C，则碱溶液的蒸发量增加，难以保持在规定的碱浓度，还需要排气处理。浸溃时间较好是I分钟~24小时,更好是I小时~16小时。少于I分钟时，无机成分的溶解除去效率不足，即使超过24小时，无机成分的溶解除去效率也几乎不会提高，可能会发生催化剂成分的溶出等。使用后的催化剂的致毒物质浓度高时，浸溃工序中，可提高碱浓度或液温或者延长浸溃时间来提高再生效率。如上所述，浸溃工序的碱浓度、液温和时间根据致毒物质的附着浓度调整即可。碱浸溃后，较好是实施进行清洗至清洗溶液的pH达到中性附近为止的清洗工序。清洗工序较好是利用纯水或自来水进行，可利用纯水或自来水清洗至中性附近后，用酸性溶液调至中性。特别是采用自来水的清洗后较好是使用酸性溶液。清洗时，有可能催化剂上附着自来水中的碱金属成分(Na、K等)或碱土金属成分(Ca等)等，但通过使用酸性溶液，可除去这些附着成分。此外，使用酸性溶液的情况下，可容易地达到中性附近，因此可减少清洗所需的纯水或自来水的量。作为酸性溶液，可使用硝酸、硫酸、盐酸、乙酸、甲酸等，特别好是硝酸。这是因为硝酸不会使催化剂成分中毒，可容易地通过干燥或烧成除去。此外，酸性溶液的浓度较好是0.3~3.0wt%。低于0.3?1:%时,碱金属成分和碱土金属成分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：菊原俊司，富泽雄二，
申请(专利权)人：田中贵金属工业株式会社，
类型：
国别省市：