專利名稱：一種用于燃煤煙氣脫硝催化劑活性再生的配方的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于大氣污染控制技術(shù)領(lǐng)域，是ー種用于火電廠燃煤煙氣脫硝催化劑活性再生的配方。
背景技術(shù)：
近幾年來，隨著我國燃煤電站裝機(jī)容量的不斷攀升，燃煤煙氣中NOx的排放量也不斷地増加，中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2007年燃煤電站排放的NOx總量已達(dá)840萬噸，約占全國NOx排放量的40%，嚴(yán)重地抵消了我國在燃煤煙氣中SO2減排方面所取得的巨大成效。國家環(huán)境保護(hù)部在2011年I月發(fā)布的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(二次征求 意見稿)中，新建燃煤電站煙氣NOx的排放標(biāo)準(zhǔn)將控制在200(部分地區(qū)為100) mg/m3以內(nèi)。我國絕大部分燃煤電站鍋爐配有低氮燃燒技術(shù)(Low nitrogen burnning, LNB),但僅能達(dá)到中等的脫硝水平，滿足不了日益嚴(yán)格的NOx排放要求。因此，作為ー種高效的煙氣脫硝技術(shù)一選擇性催化還原法(Selective catalytic reduction, SCR)エ藝開始引入我國。SCR法主要原理為，利用向煙氣中通入的氨氣(NH3)為還原劑，在催化劑的作用下，與煙氣中的NOr進(jìn)行反應(yīng)，生成對(duì)環(huán)境無害的H2O和N2。截止2009年底，已投運(yùn)煙氣SCR脫硝的電站已達(dá)到55座，脫硝機(jī)組容量約6215萬kW，約占煤電機(jī)組總?cè)萘康?. 5%左右；另據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，到2010年底前，脫硝機(jī)組容量約8595萬kW，約占煤電機(jī)組總?cè)萘康?2. 3%左右。另夕卜，已通過環(huán)評(píng)、并正在建設(shè)之中的煙氣脫硝機(jī)組容量在5000萬kW以上。煙氣SCR脫硝エ藝的技術(shù)核心是催化劑，為保證煙氣流通的順暢，脫硝催化劑均采用規(guī)整塊狀結(jié)構(gòu),主要有蜂窩式和平板式等型式,主成份可表示為V2O5 (WO3) /TiO2，其中，V2O5是活性組份，TiO2是催化劑載體，WO3則為催化助劑。由于SCR催化劑納米級(jí)鈦白粉等原料價(jià)格貴、關(guān)鍵制造技術(shù)或生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)目前還掌握在國外少數(shù)公司手中，因此，即使目前國內(nèi)已有重慶遠(yuǎn)達(dá)、四川東方凱特瑞、無錫國電龍?jiān)吹榷嗉覈鴥?nèi)生產(chǎn)線投運(yùn)，但催化劑的成本價(jià)格仍然很高，占整個(gè)脫硝工程總價(jià)的1/3左右。另ー方面，由于受到煙氣中煙塵等化學(xué)組份的影響，催化劑在運(yùn)行使用過程中活性會(huì)逐漸下降，平均使用年限為2 3年，這使得煙氣脫硝系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)成本非常高。2011年2月16日國務(wù)院常務(wù)會(huì)議研究部署促進(jìn)稀土行業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的政策措施，其中明確提到“加快稀土關(guān)鍵應(yīng)用技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化……”，表明脫硝催化劑再生項(xiàng)目也符合國家的相關(guān)政策。可見，在我國燃煤電站煙氣脫硝工程迅猛發(fā)展的背景下，作為脫硝工程核心単元的催化劑再生技術(shù)，也同樣擁有廣闊的市場(chǎng)需求。脫硝催化劑的再生，不僅可實(shí)現(xiàn)脫硝催化劑的循環(huán)使用，延長其使用年限，大幅度降低脫硝工程生產(chǎn)運(yùn)行成本，還可節(jié)約寶貴的稀土資源，減少作為危險(xiǎn)固廢的催化劑處置費(fèi)用。根據(jù)國外的相關(guān)報(bào)道，再生エ藝配方一般采用硫酸為主要的再生液，利用其酸性去除催化劑表面有毒物質(zhì)，并疏通堵塞孔道。但是硫酸也會(huì)造成催化劑骨架軟化，從而降低催化劑的機(jī)械強(qiáng)度，在一定程度上使催化劑的多次重復(fù)再生利用受到影響。所以，在不影響催化劑再生效果的基礎(chǔ)上，降低再生溶液酸性，或采用復(fù)合配方可使催化劑的使用時(shí)間進(jìn)ー步延長。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種用于燃煤煙氣脫硝催化劑活性再生的復(fù)合配方，本配方主要是利用(NH4)2SO4代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硫酸作為再生劑的主成份，在此基礎(chǔ)上，通過加入配合劑こニ胺四こ酸(Ethylene Diamine Tetraacetic Acid, EDTA)與催化劑表面及孔道內(nèi)沉積的重金屬離子形成絡(luò)合物，使金屬元素得以去除；同時(shí)使用烷基酚聚氧こ醚(OPln)，n=10)及高碳脂肪醇聚氧こ醚(滲透劑JFC和平加加0)等表面活性劑作為滲透劑，清除催化劑表面及孔道內(nèi)部殘留的焦油質(zhì)或積炭等；最后，以草酸為溶劑，加入偏釩酸銨和仲鎢酸銨，修補(bǔ)流失的催化劑的活性組分V2O5和W03。配方中主要成分濃度如下
(1)(NH4)2SO4 溶液0. I 10 mol/L
(2)EDTA 0. OTO. 2 wt%
(3)OP (n)，n=10 :0. I 5 wt%
(4)滲透劑JFC 0. I 5 wt%
(5)平加加0:0. I 5 wt%
(6)偏釩酸銨:0.5 10 wt%
(7)仲鎢酸銨:0.5 10 wt%
本發(fā)明的特點(diǎn)主要如下
(I)由于選用(NH4)2SO4，從而避免了硫酸所產(chǎn)生潛在危害，更具有經(jīng)濟(jì)性和安全性。(2)本配方添加了 EDTA等組份，通過其與重金屬元素的螯合作用，能更好的解決重金屬元素對(duì)脫硝催化劑的毒害作用。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例I :
取ー塊運(yùn)行超過15000 h蜂窩型整體塊狀催化劑，體積為122. 5 Cm3，清除表面煙塵后，置于再生溶液中。再生溶液由(NH4)2SO4 (0. TlO mol/L), EDTA (0. 01 0. 2 wt%), OP (n)(n=10，0. I 5 W/。)，滲透劑JFC (0.1 5 W/。)，平加加0 (0. I 5 W/。)，并且以草酸為溶剤，加入偏釩酸銨(0.5 10れ％)，仲鎢酸銨(0.5 10れ％)。再生過程中，利用底部曝氣進(jìn)行輔助清洗，去除催化劑內(nèi)部孔道中的沉積物。再生結(jié)束后進(jìn)行干燥及高溫焙燒，去除催化劑表面殘留的(NH4)2SO4固體。再生后催化劑活性為96%，與再生前相比提高了 35. 7%;催化劑比表面積增大的22. 0%。實(shí)施例2:
取ー塊運(yùn)行超過30000 h蜂窩型整體塊狀催化劑，體積為122. 5 cm3，清除表面灰塵后，置于再生溶液中。再生溶液由(NH4)2SO4 (0. TlO mol/L), EDTA (0. 01 0. 2 wt%), OP (n)(n=10，0. I 5 W/。)，滲透劑JFC (0.1 5 W/。)，平加加0 (0. I 5 W/。)，并且以草酸為溶剤，加入偏釩酸銨(0.5 10れ％)，仲鎢酸銨(0.5 10れ％)。再生過程中，利用底部曝氣進(jìn)行輔助清洗，去除催化劑內(nèi)部孔道中的沉積物。再生結(jié)束后進(jìn)行干燥及高溫焙燒，去除催化劑表面殘留的(NH4)2SO4固體。再生后催化劑活性為94%，與再生前相比提高了 66. 7%;催化劑比表 面積增大的25. 1%。
權(quán)利要求
1.一種用于燃煤煙氣脫硝催化劑活性復(fù)蘇的配方，其特征在于所述的新的配方組分本發(fā)明配方采用價(jià)廉、操作安全且對(duì)重金屬離子具有良好去除效果的復(fù)合配方，從而在不影響催化劑機(jī)械性能的基礎(chǔ)上最大限度地恢復(fù)催化劑活性。
2.據(jù)權(quán)利要求I所述的燃煤煙氣脫硝催化劑活性復(fù)蘇的配方，其特征在干選用(NH4)2SO4為復(fù)蘇的配方主成份。
3.據(jù)權(quán)利要求I所述的燃煤煙氣脫硝催化劑活性復(fù)蘇的配方，其特征在于選用EDTA來去除催化劑表面的重金屬離子。
全文摘要
一種用于燃煤煙氣脫硝催化劑活性再生的配方，屬于大氣污染控制技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明配方主要是利用(NH4)2SO4、乙二胺四乙酸(EthyleneDiamineTetraaceticAcid,EDTA)、烷基酚聚氧乙醚(OP~(n),n=10)、高碳脂肪醇聚氧乙醚(滲透劑JFC和平加加O)、偏釩酸銨和仲鎢酸銨為主要份的復(fù)合再生溶液對(duì)失活催化劑進(jìn)行活性恢復(fù)。本發(fā)明方法選擇了價(jià)廉且操作安全的(NH4)2SO4作為再生劑主成份，并且添加了EDTA組份，有效地去除催化劑表面重金屬元素。本配方能夠在不影響催化劑機(jī)械性能的基礎(chǔ)上最大限度的恢復(fù)催化劑活性。
文檔編號(hào)B01J38/66GK102764675SQ20111011415
公開日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2011年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月5日
發(fā)明者何熾, 商雪松, 陳進(jìn)生 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所