一種失活scr脫硝催化劑的再生方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及失活脫硝催化劑再生的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種失活SCR脫硝催化劑的 再生方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 2011年，我國(guó)氮氧化物（N0X)排放量達(dá)2400萬(wàn)噸，是世界第一大氮氧化物排放國(guó)。 氮氧化物是國(guó)家"十二五"規(guī)劃減排重點(diǎn)，我國(guó)對(duì)氮氧化物排放的控制越來(lái)越嚴(yán)格?；?燃料的燃燒過(guò)程是產(chǎn)生氮氧化物的主要原因。在眾多控制方法中，選擇性催化還原（SCR) 脫硝技術(shù)因其高效、可靠的脫硝性能而廣泛應(yīng)用于燃煤電廠。
[0003]SCR脫硝系統(tǒng)中，核心部分是催化劑。目前應(yīng)用較多催化劑基本為釩鈦系催化劑， 其催化活性往往直接決定著SCR系統(tǒng)最后的脫硝效率。商業(yè)催化劑費(fèi)用約占系統(tǒng)總投資的 30% -50%，但催化劑隨著SCR系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間的增加，催化活性會(huì)逐漸下降，當(dāng)其降至不能 滿足SCR系統(tǒng)整體脫硝性能要求時(shí)，就需整體更換。
[0004] 一般運(yùn)行機(jī)組3-5年就需要更換或新增一層催化劑，更換催化劑既會(huì)增加電廠運(yùn) 營(yíng)成本，也會(huì)造成環(huán)境污染。一臺(tái)300MW燃煤發(fā)電機(jī)組每年更換催化劑費(fèi)用約300萬(wàn)元。由 于催化劑中含有大量重金屬，處置不當(dāng)會(huì)造成污染轉(zhuǎn)移；雖然催化劑自身屬于微毒物質(zhì)，但 是在其使用過(guò)程中煙氣中的重金屬可能在催化劑內(nèi)聚集，失活催化劑其收集、貯存、運(yùn)輸、 處置均須嚴(yán)格按危險(xiǎn)廢物的規(guī)定執(zhí)行?！痘痣姀S氮氧化物防治技術(shù)政策》環(huán)發(fā)[2010] 10號(hào) 中明確提出：失活催化劑應(yīng)優(yōu)先進(jìn)行再生處理，無(wú)法再生的應(yīng)進(jìn)行無(wú)害化處理，鼓勵(lì)低成 本高性能催化劑原料、新型催化劑和失活催化劑的再生與安全處置技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，電 廠對(duì)失活且不可再生的催化劑應(yīng)嚴(yán)格按照國(guó)家危險(xiǎn)廢物處理處置的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行管理。隨 著我國(guó)環(huán)保的政策的完善，則火電機(jī)組的SCR裝置容量不斷上漲，必將會(huì)產(chǎn)生大量的廢棄 催化劑，對(duì)失活催化劑進(jìn)行再生就十分必要，有重大的環(huán)境與經(jīng)濟(jì)效益。
[0005]目前國(guó)內(nèi)關(guān)于失活的釩鈦基SCR催化劑煙氣脫硝催化劑的再生研宄不是特別多。[0006][0007][0008][0009] 因此需要進(jìn)一步開(kāi)發(fā)相關(guān)技術(shù)方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明提供一種失活SCR脫硝催化劑的再生方法，該方法對(duì)失活SCR脫硝催化劑 能進(jìn)行有效清潔和再生，并且使再生過(guò)程環(huán)保，同時(shí)清洗液配方簡(jiǎn)單、成本低。
[0011] 一種失活SCR脫硝催化劑的再生方法，包括如下步驟：
[0012] (1)對(duì)失活的SCR煙氣脫硝催化劑進(jìn)行吹掃除塵，清除表面和孔內(nèi)積灰；
[0013] (2)將失活的SCR煙氣脫硝催化劑浸漬于化學(xué)清洗液A中2~5h，超聲處理，微波 干燥20~200min;
[0014] (3)將步驟（2)處理所得浸漬于化學(xué)清洗液B中2~5h，超聲處理，微波干燥20~ 200min；
[0015] (4)將步驟（3)處理所得在200~500°C下煅燒，煅燒時(shí)間2~7h，冷卻后得到再 生的SCR脫硝催化劑；
[0016] 所述清洗液A為含有表面活性劑的離子絡(luò)合劑溶液；
[0017] 所述清洗液B為含有滲透劑的無(wú)機(jī)銨鹽溶液。
[0018] 較常見(jiàn)地，所述表面活性劑為0P-10型烷基酚聚氧乙烯醚或TX-10型烷基酚聚氧 乙烯醚；所述無(wú)機(jī)銨鹽為硫酸銨、硫酸氫銨或硝酸銨；所述滲透劑為JFC-1型脂肪醇聚氧乙 烯醚或JFC-2型脂肪醇聚氧乙烯醚；所述失活SCR煙氣脫硝催化劑為釩鈦基脫硝催化劑。
[0019] 所述離子絡(luò)合劑可以絡(luò)合催化劑表面的毒性金屬離子。而所述的銨鹽水解可以去 除催化劑表面的難溶解金屬離子，同時(shí)又由于其酸性很弱不會(huì)對(duì)催化劑的本身結(jié)構(gòu)造成破 壞，優(yōu)于酸洗。使用無(wú)機(jī)銨鹽作為再生清洗液的主要成分，避免了劇毒的釩的化合物的加 入，更加環(huán)保。本發(fā)明先用離子絡(luò)合劑進(jìn)行預(yù)處理，再用無(wú)機(jī)銨鹽進(jìn)行再生處理，可以有效 提高所述失活SCR脫硝催化劑的活性。
[0020] 優(yōu)選地，所述超聲清洗的超聲頻率為10~lOOKHz，超聲時(shí)間為10~30min，超聲 溫度為15~50°C。
[0021] 采用超聲清洗，具有高效率和高清潔度，并易于將帶有復(fù)雜外形的失活SCR脫硝 催化劑清洗干凈。
[0022] 優(yōu)選地，所述微波干燥的微波功率密度為20~100kW/m3,頻率為2450MHz，時(shí)間為 5 ~30min〇
[0023] 采用微波干燥，能有效優(yōu)化催化劑孔結(jié)構(gòu)，改善催化劑表面狀況，促進(jìn)失活SCR催 化劑活性的恢復(fù)。
[0024] 優(yōu)選地，所述清洗液A中所述離子絡(luò)合劑的濃度為2~15g/L，所述表面活性劑的 濃度為〇. 〇〇1~2g/L。
[0025] 上述濃度的清洗液A可以更好地恢復(fù)所述失活SCR脫硝催化劑的活性。
[0026] 優(yōu)選地，所述的金屬離子絡(luò)合劑為EDTA;所述的表面活性劑為烷基酚聚氧乙烯 醚。
[0027] 所述EDTA可以通過(guò)螯合作用，有效地去除所述失活SCR脫硝催化劑中的重金屬離 子；所述烷基酚聚氧乙烯醚具有良好的潤(rùn)濕、滲透、乳化、分散、增溶和洗滌作用，可以有效 地促進(jìn)所述失活SCR脫硝催化劑的活性的恢復(fù)。
[0028] 優(yōu)選地，所述清洗液B中無(wú)機(jī)銨鹽的濃度為0. 1-1.Omol/L，所述滲透劑以清洗液B 的總重量計(jì)為0. 001-1. 〇wt%。
[0029] 上述濃度的清洗液B可以更好地恢復(fù)失活SCR脫硝催化劑的活性。
[0030] 優(yōu)選地，所述的無(wú)機(jī)銨鹽為硫酸銨；所述的滲透劑為脂肪醇聚氧乙烯醚。
[0031] 所述硫酸銨穩(wěn)定性高，可以有效去除催化劑表面的難溶解金屬離子，同時(shí)又不會(huì) 對(duì)所述失活SCR脫硝催化劑的本身結(jié)構(gòu)造成破壞；所述脂肪醇聚氧乙烯醚分子中的醚鍵不 易被酸、堿破壞，所以穩(wěn)定性較高，水溶性較好，耐電解質(zhì)，與其他表面活性劑的配伍性好， 可以有效地促進(jìn)所述失活SCR脫硝催化劑的活性的恢復(fù)。
[0032] 本發(fā)明的有益效果是：
[0033] 本發(fā)明的失活SCR脫硝催化劑的再生方法，能夠?qū)CR脫硝催化劑能進(jìn)行有效清 潔和再生，較高恢復(fù)失活SCR催化劑的活性；不采用劇毒的釩的化合物，使用過(guò)程不會(huì)產(chǎn)生 污染；本發(fā)明不會(huì)對(duì)催化劑本身結(jié)構(gòu)造成破壞；能有效優(yōu)化催化劑孔結(jié)構(gòu)，改善催化劑表 面狀況，促進(jìn)失活SCR催化劑活性的恢復(fù)；本發(fā)明使用的清洗液配方簡(jiǎn)單、成本低。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 下面結(jié)合實(shí)施例和對(duì)比例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0035] 實(shí)施例1
[0036] 取某100CMW燃煤電廠運(yùn)行30000h的失活SCR煙氣脫硝催化劑，從內(nèi)部切割出 23mmX23mmX100mm小塊，用無(wú)油壓縮空氣（0.5MPa)對(duì)其吹掃30min。
[0037] 將上述催化劑浸漬于化學(xué)清洗液A中3h，超聲震蕩處理20min，然后轉(zhuǎn)移至微波爐 中微波干燥lOmin，微波功率密度為20-100kW/m3,頻率為2450MHz。上述化學(xué)清洗液A含 3. 43g/L的EDTA，0. 01g/L的表面活性劑0P-10型烷基酚，震蕩攪拌30min，混合均勻。
[0038] 將上述干燥后的催化劑浸漬于化學(xué)清洗液B中3h，并超聲震蕩20min，然后轉(zhuǎn)移至 微波爐中微波干燥l〇min，微波功率密度為20-100kW/m3,頻率為2450MHz。上述化學(xué)清洗液 B含1. 0mol/L硫酸按，滲透促進(jìn)劑JFC-1型脂肪醇聚氧乙稀醚（lwt% )，震蕩攪拌30min， 混合均勻。
[0039] 將上述干燥后的催化劑經(jīng)馬弗爐在200-500°C下煅燒，燃燒時(shí)間5h，冷卻后得到 再生的SCR煙氣脫硝催化劑。
[0040] 與新鮮樣本催化劑對(duì)比，再生后的催化劑脫硝活性測(cè)試結(jié)果：
[0041]
[0042] 催化劑脫硝活性測(cè)試方;
[0043]SCR催化劑脫硝活性裝置由配氣系統(tǒng)，催化反應(yīng)系統(tǒng)和尾氣檢測(cè)系統(tǒng)組成。
[0044]