本發(fā)明涉及浸漬溶液領(lǐng)域,尤其涉及一種活性浸漬溶液及其制備方法。
背景技術(shù):
燃煤過程中產(chǎn)生的大量氮氧化物對環(huán)境危害極大,目前燃煤電廠普遍采用SCR脫硝技術(shù)來控制氮氧化物的排放。作為SCR脫硝技術(shù)核心的催化劑占脫硝工程總投資的30%~50%,其性能直接影響SCR脫硝系統(tǒng)的整體脫硝效果。但是,催化劑在實(shí)際應(yīng)用中存在堵塞和中毒現(xiàn)象,導(dǎo)致其在使用過程中活性逐漸降低,因此,需要對其活性進(jìn)行恢復(fù),以滿足實(shí)際脫硝要求。
催化劑活性恢復(fù)需要經(jīng)過物理和化學(xué)清洗,去除催化劑孔道和表面的覆蓋物及重金屬元素,但清洗過程也會洗掉催化劑表面有效活性成分,如釩鎢鉬等。因此,清洗后的催化劑需要通過活性浸漬液來補(bǔ)充活性成分。但是,現(xiàn)有的活性浸漬溶液對SCR脫硝催化劑活性成分補(bǔ)充效果一般,催化劑的活性恢復(fù)率低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明提供了一種活性浸漬溶液及其制備方法,能夠解決現(xiàn)有的活性浸漬溶液對SCR脫硝催化劑活性成分補(bǔ)充效果一般,催化劑的活性恢復(fù)率低的技術(shù)問題。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種活性浸漬溶液,包括如下重量份的組分:
所述滲透劑包括2-氯乙基-三甲基氯化銨,十八烷基二甲基芐基氯化銨、烷基苯氧基聚乙烯氧基乙醇,十八烷基芥酸酰胺。
優(yōu)選地,所述含鎢物質(zhì)為偏鎢酸銨、鎢酸銨和仲鎢酸銨中的一種或多種。
優(yōu)選地,所述含釩物質(zhì)為釩酸銨、偏釩酸銨和仲釩酸銨中的一種或多種。
優(yōu)選地,所述含鉬物質(zhì)為鉬酸銨、偏鉬酸銨和仲鉬酸銨中的一種或多種。
優(yōu)選地,所述表面活性劑包括聚硅氧烷、聚醚改性聚硅氧烷和3-三聚環(huán)氧六氟丙烷酰胺基丙基甜菜堿中的一種或多種。
優(yōu)選地,所述酸性溶液包括硝酸和醋酸中的一種或多種。
優(yōu)選地,所述酸性溶液的PH值為6~7。
本發(fā)明還提供了上述活性浸漬溶液的制備方法,包括以下步驟:
將滲透劑、表面活性劑加入到酸性溶液中,混合均勻得到第一溶液;
將含鎢物質(zhì)、含釩物質(zhì)、含鉬物質(zhì)滴加到第一溶液中,在80~120℃下攪拌5~6h,冷卻后得到活性浸漬溶液。
本發(fā)明的有益效果為:
本發(fā)明提供了一種活性浸漬溶液,包括20~30%的2-氯乙基-三甲基氯化銨、10~18%的十八烷基二甲基芐基氯化銨、30~50%的烷基苯氧基聚乙烯氧基乙醇和8~16%的十八烷基芥酸酰胺,上述成分的滲透劑不僅具有滲透作用,而且還具有乳化作用,從而便于含鎢物質(zhì)、含釩物質(zhì)和含鉬物質(zhì)的滲透,使得活性浸漬溶液對SCR脫硝催化劑活性成分的補(bǔ)充效果好,補(bǔ)充后的SCR脫硝催化劑的活性恢復(fù)率高。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本發(fā)明提供的活性浸漬溶液對SCR脫銷催化劑進(jìn)行再生,再生后的SCR脫銷催化劑的脫銷效率在93%以上,活性恢復(fù)率達(dá)到103%。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明公開了一種活性浸漬溶液及其制備方法,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以借鑒本文內(nèi)容,適當(dāng)改進(jìn)工藝參數(shù)實(shí)現(xiàn)。特別需要指出的是,所述類似的替換和改動對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的,它們都被視為包括在本發(fā)明。本發(fā)明的方法及引用已經(jīng)通過較佳實(shí)施例進(jìn)行了描述,相關(guān)人員明顯能在不脫離本發(fā)明內(nèi)容、精神和范圍內(nèi)對本文所述的方法和應(yīng)用進(jìn)行改動或適當(dāng)變更與組合,來實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)。
本發(fā)明提供的一種活性浸漬溶液,包括如下重量份的組分:
滲透劑包括20~30%的2-氯乙基-三甲基氯化銨、10~18%的十八烷基二甲基芐基氯化銨、30~50%的烷基苯氧基聚乙烯氧基乙醇和8~16%的十八烷基芥酸酰胺。
在本發(fā)明中,含鎢物質(zhì)、含釩物質(zhì)和含鉬物質(zhì)用于補(bǔ)充SCR脫硝催化劑的活性成分;在本發(fā)明的實(shí)施例中,含鎢物質(zhì)包括偏鎢酸銨、鎢酸銨和仲鎢酸銨中的一種或多種;在本發(fā)明的其他實(shí)施例中,含鎢物質(zhì)包括偏鎢酸銨、鎢酸銨和仲鎢酸銨中的一種或兩種;在另外的實(shí)施例中,含鎢物質(zhì)為仲鎢酸銨和鎢酸銨。
在本發(fā)明中,含鎢物質(zhì)的重量份數(shù)為5~15份;在本發(fā)明的實(shí)施例中,含鎢物質(zhì)的重量份數(shù)為8~12份。
在本發(fā)明的實(shí)施例中,含釩物質(zhì)為釩酸銨、偏釩酸銨和仲釩酸銨中的一種或多種;在本發(fā)明的其他實(shí)施例中,含釩物質(zhì)為釩酸銨、偏釩酸銨和仲釩酸銨中的一種或兩種;在另外的實(shí)施例中,含釩物質(zhì)為釩酸銨和偏釩酸銨。
在本發(fā)明中,含釩物質(zhì)的重量份數(shù)為5~15份;在本發(fā)明的實(shí)施例中,含釩物質(zhì)的重量份數(shù)為8~12份。
在本發(fā)明的實(shí)施例中,含鉬物質(zhì)為鉬酸銨、偏鉬酸銨和仲鉬酸銨中的一種或多種;在本發(fā)明的其他實(shí)施例中,含鉬物質(zhì)為鉬酸銨、偏鉬酸銨和仲鉬酸銨中的一種或兩種。
在本發(fā)明中,含鉬物質(zhì)的重量份數(shù)為5~15份;在本發(fā)明的實(shí)施例中,含鉬物質(zhì)的重量份數(shù)為8~12份。
在本發(fā)明中,滲透劑能夠?qū)⒑u物質(zhì)、含釩物質(zhì)和含鉬物質(zhì)滲透到SCR脫硝催化劑內(nèi)部,從而提高催化劑的催化活性。
在本發(fā)明中,滲透劑包括20~30%的2-氯乙基-三甲基氯化銨、20~30%的十八烷基二甲基芐基氯化銨、30~50%的烷基苯氧基聚乙烯氧基乙醇和10~20%的十八烷基芥酸酰胺。上述成分的滲透劑不僅具有滲透作用,而且還具有乳化作用,從而便于活性物質(zhì)的滲透。
在本發(fā)明中,滲透劑中包括20~30%的2-氯乙基-三甲基氯化銨;在本發(fā)明的實(shí)施例中,滲透劑中包括24~26%的2-氯乙基-三甲基氯化銨。
在本發(fā)明中,滲透劑中包括20~30%的十八烷基二甲基芐基氯化銨;在本發(fā)明的實(shí)施例中,滲透劑中包括24~26%的十八烷基二甲基芐基氯化銨。
在本發(fā)明中,滲透劑中包括30~50%的烷基苯氧基聚乙烯氧基乙醇;在本發(fā)明的實(shí)施例中,滲透劑中包括35~45%的烷基苯氧基聚乙烯氧基乙醇。
在本發(fā)明中,滲透劑中包括10~20%的十八烷基芥酸酰胺;在本發(fā)明的實(shí)施例中,滲透劑中包括14~18%的十八烷基芥酸酰胺。
在本發(fā)明中,滲透劑的重量份數(shù)為1~5份;在本發(fā)明的實(shí)施例中,滲透劑的重量份數(shù)為2.5~3.5份。
在本發(fā)明的實(shí)施例中,表面活性劑包括聚硅氧烷、聚醚改性聚硅氧烷和3-三聚環(huán)氧六氟丙烷酰胺基丙基甜菜堿中的一種或多種;在其他實(shí)施例中,表面活性劑包括聚硅氧烷、聚醚改性聚硅氧烷和3-三聚環(huán)氧六氟丙烷酰胺基丙基甜菜堿中的一種或兩種;在另外的實(shí)施例中,表面活性劑為聚醚改性聚硅氧烷和3-三聚環(huán)氧六氟丙烷酰胺基丙基甜菜堿。
在本發(fā)明中,表面活性劑的重量份數(shù)為0.5~3份;在本發(fā)明的實(shí)施例中,表面活性劑的重量份數(shù)為1~2份。
本發(fā)明中,酸性溶液用于去除SCR脫硝催化劑孔道和表面的覆蓋物及重金屬元素;在本發(fā)明的實(shí)施例中,酸性溶液包括硝酸、醋酸和草酸中的一種或多種;在其他實(shí)施例中,酸性溶液包括硝酸、醋酸和草酸中的一種或兩種;在另外的實(shí)施例中,酸性溶液為醋酸和草酸。
其中,酸性溶液的PH值為6~7。
在本發(fā)明中,酸性溶液的重量份數(shù)為80~150份;在本發(fā)明其他實(shí)施例中,酸性溶液的重量份數(shù)為100~120份。
本發(fā)明提供了一種活性浸漬溶液,包括20~30%的2-氯乙基-三甲基氯化銨、10~18%的十八烷基二甲基芐基氯化銨、30~50%的烷基苯氧基聚乙烯氧基乙醇和8~16%的十八烷基芥酸酰胺,上述成分的滲透劑不僅具有滲透作用,而且還具有乳化作用,從而便于含鎢物質(zhì)、含釩物質(zhì)和含鉬物質(zhì)的滲透,使得活性浸漬溶液對SCR脫硝催化劑活性成分的補(bǔ)充效果好,補(bǔ)充后的SCR脫硝催化劑的活性恢復(fù)率高。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本發(fā)明提供的活性浸漬溶液對SCR脫銷催化劑進(jìn)行再生,再生后的SCR脫銷催化劑的脫銷效率在93%以上,活性恢復(fù)率達(dá)到103%。
本發(fā)明還提供了一種活性浸漬溶液的制備方法,包括以下步驟:
將滲透劑、表面活性劑加入到酸性溶液中,混合均勻得到第一溶液;
將含鎢物質(zhì)、含釩物質(zhì)、含鉬物質(zhì)滴加到第一溶液中,在80~120℃下攪拌5~6h,冷卻后得到活性浸漬溶液。
其中,滲透劑、表面活性劑、酸性溶液、含鎢物質(zhì)、含釩物質(zhì)和含鉬物質(zhì)均同上所述,在此不再贅述。
本發(fā)明將滲透劑、表面活性劑加入到酸性溶液中,混合均勻得到第一溶液。
在本發(fā)明的實(shí)施例中,采用攪拌的方法混勻滲透劑、表面活性劑和酸性溶液。攪拌方式可以為人工攪拌,也可以為機(jī)械攪拌。
在本發(fā)明的實(shí)施例中,攪拌溫度為室溫,攪拌時(shí)間為40~70min。
得到第一溶液后,將含鎢物質(zhì)、含釩物質(zhì)、含鉬物質(zhì)滴加第一溶液中,在80~120℃下攪拌5~6h,冷卻后得到活性浸漬溶液。
在本發(fā)明的實(shí)施例中,含鎢物質(zhì)、含釩物質(zhì)、含鉬物質(zhì)可以分開滴加到第一溶液中,也可以混合后滴加到第一溶液中。
本發(fā)明提供的活性浸漬溶液的制備方法,通過將含鎢物質(zhì)、含釩物質(zhì)、含鉬物質(zhì)滴加到第一溶液中,在80~120℃下攪拌5~6h,使得制備得到的活性浸漬溶液對SCR脫硝催化劑活性成分的補(bǔ)充效果好,補(bǔ)充后的SCR脫硝催化劑的活性恢復(fù)率高。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本發(fā)明提供的活性浸漬溶液對SCR脫銷催化劑進(jìn)行再生,再生后的SCR脫銷催化劑的脫銷效率在93%以上,活性恢復(fù)率達(dá)到103%。
為了進(jìn)一步說明本發(fā)明,以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明提供的活性浸漬溶液及其制備方法進(jìn)行詳細(xì)描述。
實(shí)施例1
原料:5g偏鎢酸銨、8g釩酸銨、8g偏鉬酸銨、3g聚硅氧烷、80g PH為6的硝酸溶液和1g滲透劑;
滲透劑包括0.2g的2-氯乙基-三甲基氯化銨、0.2g的十八烷基二甲基芐基氯化銨、0.4g的烷基苯氧基聚乙烯氧基乙醇和0.2g的十八烷基芥酸酰胺。
將滲透劑、表面活性劑加入到酸性溶液中,混合均勻得到第一溶液;
將含鎢物質(zhì)、含釩物質(zhì)、含鉬物質(zhì)滴加到第一溶液中,在80℃下攪拌5h,冷卻后得到活性浸漬溶液。
實(shí)施例2
原料:8g偏鎢酸銨、12g釩酸銨、5g偏鉬酸銨、1.5g聚硅氧烷、120g PH為7的硝酸溶液和3.5g滲透劑;
滲透劑包括1.05g的2-氯乙基-三甲基氯化銨、1.05g的十八烷基二甲基芐基氯化銨、1.05g的烷基苯氧基聚乙烯氧基乙醇和0.35g的十八烷基芥酸酰胺。
將滲透劑、表面活性劑加入到酸性溶液中,混合均勻得到第一溶液;
將含鎢物質(zhì)、含釩物質(zhì)、含鉬物質(zhì)滴加到第一溶液中,在110℃下攪拌5h,冷卻后得到活性浸漬溶液。
實(shí)施例3
原料:15g偏鎢酸銨、15g釩酸銨、10g偏鉬酸銨、2g聚硅氧烷、100g PH為6的硝酸溶液和3g滲透劑;
滲透劑包括0.6g的2-氯乙基-三甲基氯化銨、0.6g的十八烷基二甲基芐基氯化銨、1.5g的烷基苯氧基聚乙烯氧基乙醇和0.3g的十八烷基芥酸酰胺。
將滲透劑、表面活性劑加入到酸性溶液中,混合均勻得到第一溶液;
將含鎢物質(zhì)、含釩物質(zhì)、含鉬物質(zhì)滴加到第一溶液中,在90℃下攪拌6h,冷卻后得到活性浸漬溶液。
實(shí)施例4
原料:12g偏鎢酸銨、5g釩酸銨、12g偏鉬酸銨、1g聚硅氧烷、110g PH為7的硝酸溶液和2.5g滲透劑;
滲透劑包括0.625g的2-氯乙基-三甲基氯化銨、0.625g的十八烷基二甲基芐基氯化銨、1g的烷基苯氧基聚乙烯氧基乙醇和0.25g的十八烷基芥酸酰胺。
將滲透劑、表面活性劑加入到酸性溶液中,混合均勻得到第一溶液;
將含鎢物質(zhì)、含釩物質(zhì)、含鉬物質(zhì)滴加到第一溶液中,在100℃下攪拌5.5h,冷卻后得到活性浸漬溶液。
實(shí)施例5
原料:10g偏鎢酸銨、12g釩酸銨、15g偏鉬酸銨、0.5g聚硅氧烷、150g PH為6的硝酸溶液和5g滲透劑;
滲透劑包括1.3g的2-氯乙基-三甲基氯化銨、1.2g的十八烷基二甲基芐基氯化銨、1.6g的烷基苯氧基聚乙烯氧基乙醇和0.9g的十八烷基芥酸酰胺。
將滲透劑、表面活性劑加入到酸性溶液中,混合均勻得到第一溶液;
將含鎢物質(zhì)、含釩物質(zhì)、含鉬物質(zhì)滴加到第一溶液中,在120℃下攪拌6h,冷卻后得到活性浸漬溶液。
將實(shí)施例1~5制備得到的活性浸漬溶液進(jìn)行SCR脫銷催化劑再生實(shí)驗(yàn),首先取脫銷效率由92%降低到26%的SCR脫銷催化劑干燥后分別浸漬到實(shí)施例1~5制備得到的活性浸漬溶液中,5h后取出,干燥后得到再生的SCR脫銷催化劑。
對再生的SCR脫銷催化劑的脫銷效率進(jìn)行測試,測試方法為將再生的SCR脫銷催化劑放入反應(yīng)器中,在一定空速測試條件下,將模擬煙氣和還原NH3通入反應(yīng)器,用煙氣分析儀反應(yīng)器進(jìn)口和出口的NO濃度,將得到的進(jìn)口NO濃度和出口NO濃度按下式進(jìn)行脫銷效率計(jì)算:
脫銷效率=(進(jìn)口NO濃度-出口NO濃度)/進(jìn)口NO濃度×100%;
再通過得到的脫硝效率與原催化劑的脫銷效率進(jìn)行計(jì)算,得到活性恢復(fù)率,結(jié)果見表1。
表1實(shí)施例1~5的脫銷效率和活性恢復(fù)率的實(shí)驗(yàn)結(jié)果
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。