一種scr脫硝催化劑再生液及scr脫硝催化劑的再生方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于煙氣凈化領域，涉及一種SCR脫硝催化劑再生液以及一種SCR脫硝催 化劑的再生方法。
【背景技術】
[0002] 氮氧化物（NOx)是大氣的主要污染物之一?；痣姀S是我國氮氧化物的最大排放 源，占全國氮氧化物排放總量的30%~40%。因此，為了減少氮氧化物的排放，改善我國日 益嚴峻的生態(tài)環(huán)境污染問題，火電廠產生的煙氣中氮氧化物的排放控制已迫在眉睫。
[0003] 國家環(huán)保部于2011年9月頒布的《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223 - 2011)，要求從2012年1月1日開始，所有新建火電機組NOx排放量不得超過100mg/m3 ;從 2014年1月1日起，重點地區(qū)所有火電投運機組NOx排放量達到100mg/m3,非重點地區(qū)2003 年以前投產的機組達到200mg/m3,這對火電廠煙氣脫硝提出了嚴格排放標準。
[0004] 根據統(tǒng)計，國內選擇性催化還原反應（SelectiveCatalyticReduction,簡稱 "SCR"）脫硝催化劑需求約為20萬m3/a，按照再生2/3計算，可再生的催化劑總量大約為14 萬m3/a左右。SCR脫硝催化劑的再生成本預計可控制在1. 5萬元/立方米以內，與更換新 催化劑比較，可為火電廠節(jié)約21億元左右的費用。
[0005] 目前最常用的商用SCR脫硝催化劑為V205-W03_ (M〇03) /Ti02系，該催化劑壽命一般 為2~4年，2~4年后需要更換。對更換后廢棄的脫硝催化劑，需要進行專門的無害化處 理，定期到獲得許可的危險廢物填埋處理廠進行處理。廢棄SCR脫硝催化劑的填埋處理，雖 然避免了環(huán)境危害，但其中的鈦、鎢、釩等貴重金屬沒能得到回收利用，造成資源巨大浪費。 對失活SCR脫硝催化劑進行再生后重復利用，既可以解決潛在的環(huán)境污染問題，又能帶來 可觀的經濟和環(huán)境效益。因此，SCR脫硝催化劑的再生是脫硝行業(yè)發(fā)展的必由之路。
[0006] 第200910031206.X號中國專利申請公開了一種SCR脫硝催化劑再生液，該再生液 包括滲透促進劑JFC、表面活性劑0P-10、平平加、偏釩酸銨、仲鎢酸銨、仲鑰酸銨、水和酸。 使用該專利申請公開的再生液可對催化劑的活性組分進行補充以達到提高催化劑活性的 目的，但單獨使用該再生液存在不能多次重復利用的問題，一方面可能造成大量含釩等重 金屬廢水的排放，另一方面會造成鎢、鑰等貴重金屬資源浪費。
[0007] 第200510117054. 7號中國專利申請公開了一種采用氣泡流動裝置的蜂窩型SCR 催化劑的再生方法，該專利申請中提供的再生混合液主要包括：硫酸、偏釩酸銨和仲鎢酸 銨。但是，該再生混合液僅對堿金屬（Na、K)和堿土金屬（Mg、Ca)或者其化合物具有較好的 清洗再生效果。而造成催化劑失活的因素還有很多，例如，砷中毒、硫酸鈣及二氧化硅污垢 覆蓋等。
[0008] 具體而言，造成SCR脫硝催化劑失活的原因主要包括：（1)孔道或表面的堵塞或 覆蓋，造成堵塞或者覆蓋的主要成分為煙氣中硫酸鈣、二氧化硅等灰塵成分；（2)堿性金屬 (例如，Na、K、Mg、Ca等）及重金屬（As等）在催化劑表面富集，與活性位結合從而導致催 化劑失活；以及（3)催化劑磨損以及燒結等。
[0009] 因此，仍需要提供可以適用于多種原因導致SCR脫硝催化劑失活的SCR脫硝催化 劑再生液和SCR脫硝催化劑的再生方法。

【發(fā)明內容】

[0010] 因此，本發(fā)明的目的是提供一種可同時再生多種原因導致的SCR脫硝催化劑失活 的SCR脫硝催化劑再生液以及SCR脫硝催化劑的再生方法。本發(fā)明的SCR脫硝催化劑再生 液和SCR脫硝催化劑的再生方法除了可以高效恢復催化劑活性外，還可大幅度地減少廢水 的產生，減少對環(huán)境的污染。
[0011] 本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的。
[0012] -方面，本發(fā)明提供了一種SCR脫硝催化劑再生液，所述再生液由清洗液和活性 恢復液組成，其中，所述清洗液的配方為：〇. 01~2wt%的氟化氫銨、0. 1~10wt%的磷酸、 0· 01~2wt%的乙二胺四乙酸、(λ1~10wt%的檸檬酸、0· 01~2wt%的0P-10和平衡量的 水，所述活性恢復液的配方為：〇. 1~l〇wt%的硫酸氧釩、0. 1~10wt%的偏鎢酸銨、0. 1~ 5wt%鑰酸銨、0. 1~10wt%的硫酸銨和平衡量的水。
[0013] 不希望受理論限制，認為，本發(fā)明的清洗液中氟化氫銨和乙二胺四乙酸的組合可 以對堵塞或覆蓋催化劑表面和孔道的二氧化硅、硫酸鈣等污垢進行有效清除；同時在磷酸 與其余組分的共同作用下，也可以有效地清除砷中毒物質。
[0014] 根據本發(fā)明提供的SCR脫硝催化劑再生液，其中，所述清洗液配方為：0.1~2wt% 的氟化氫銨、1~l〇wt%的磷酸、0· 05~2wt%的乙二胺四乙酸、1~10wt%的檸檬酸、 0. 05~2wt%的0P-10和平衡量的水。
[0015] 根據本發(fā)明提供的SCR脫硝催化劑再生液，其中，所述活性恢復液組成為：1~ 5wt%的硫酸氧f凡、1~10wt%的偏鶴酸銨、1~5wt%鑰酸銨、1~5wt%的硫酸銨和平衡量 的水。
[0016] 另一方面，本發(fā)明還提供了利用所述SCR脫硝催化劑再生液再生SCR脫硝催化劑 的方法，所述方法包括以下步驟：
[0017] (1)將待再生的SCR脫硝催化劑置于所述清洗液中進行清洗，將清洗后的催化劑 進行沖洗和/或漂洗，然后干燥；
[0018] (2)將步驟（1)中得到的干燥后的催化劑浸入所述活性恢復液中進行活性恢復； 和
[0019] (3)將活性恢復后的催化劑進行熱處理，得到再生脫硝催化劑。
[0020] 根據本發(fā)明提供的方法，其中，步驟（1)中所述清洗操作包括：將待再生的SCR脫 硝催化劑置于所述清洗液中浸泡，然后進行超聲波清洗和/或鼓泡清洗。
[0021] 根據本發(fā)明提供的方法，其中，步驟（1)中所述的清洗操作是在帶有超聲波發(fā)生 器和/或鼓泡裝置的清洗池內進行的。
[0022] 根據本發(fā)明提供的方法，其中，步驟（1)中待再生的SCR脫硝催化劑置于所述清洗 液中浸泡的時間為10~300分鐘，優(yōu)選為30~200分鐘。
[0023] 根據本發(fā)明提供的方法，其中，步驟（1)中是采用去離子水對清洗后的催化劑進 行沖洗和/或漂洗的。
[0024] 根據本發(fā)明提供的方法，其中，步驟（1)中所述干燥是在100~120°C下進行的，干 燥的時間為1~3小時。
[0025] 根據本發(fā)明提供的方法，其中，步驟（1)中所述超聲波清洗和/或鼓泡清洗的時間 為10~60分鐘，優(yōu)選為10~40分鐘。
[0026] 根據本發(fā)明提供的方法，其中，步驟（2)中所述活性恢復是在浸漬池中進行的。
[0027] 根據本發(fā)明提供的方法，其中，步驟（2)中干燥后的催化劑浸入所述活性恢復液 中進行活性恢復的時間為10~120分鐘，優(yōu)選為10~60分鐘。
[0028] 根據本發(fā)明提供的方法，其中，步驟（3)中所述熱處理在60~300°C下進行1~ 24小時。例如，所述熱處理是在80~120°C下進行的。
[0029] 本發(fā)明的SCR脫硝催化劑再生液和再生SCR脫硝催化劑的方法具有以下優(yōu)點：
[0030] (1)清洗液可同時有效清除SCR脫硝催化劑表面各種污垢（例如，造成SCR脫硝催 化劑覆蓋或堵塞而失活的二氧化硅、硫酸鈣）和多種催化劑中毒（例如，堿性金屬和重金屬 砷中毒）物質；
[0031] (2)本發(fā)明單獨地提供清洗液和活性恢復液，而沒有將其混合，雖然增加了步驟但 卻具有以下優(yōu)點：活性恢復液中含有濃度較高的釩類有毒物質，如果將活性恢復液與清洗 液混合勢必要形成釩類有毒廢水的大量排放；而單獨、分步驟地進行活性恢復，可以實現(xiàn)活 性恢復液的反復利用，從而避免釩類廢水排放；
[0032] (3)由本發(fā)明方法制得的再生SCR脫硝催化劑活性高，穩(wěn)定性能好。
【附圖說明】
[0033]以下，結合附圖來詳細說明本發(fā)明的實施方案，其中：
[0034] 圖1是再生蜂窩型催化劑的穩(wěn)定性測試結果；
[0035] 圖2是本發(fā)明中采用的S03濃度取樣分析裝置示意圖。
【具體實施方式】
[0036] 下面結合【具體實施方式】對本發(fā)明進行進一步的詳細描述，給出的實施例僅為了闡 明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的范圍。
[0037] 實施例1
[0038] (1)在超聲波清洗池內配制清洗液，其中，清洗液的配方為：0.lwt%的氟化氫銨、 0· 05wt%的乙二胺四乙酸、lwt%的磷酸、9wt%的檸檬酸和1. 5wt%的0P-10,溶劑為水；
[0039] (2)在浸漬池中配制活性恢復液，從而形成活性恢復浸漬池，其中，活性恢復液的 配方為：lwt%的硫酸氧釩、5wt%的偏鎢酸銨、2wt%的鑰酸銨和lwt%的硫酸銨，溶劑為 水；
[0040] (3)首先，將運行超過24000h的150mmX150mmX1100mm的失活蜂窩型催化劑 (V205-W03- (Mo03) /Ti02系催化劑，18孔X18孔）置于超聲波清洗池內浸泡30min，接著打開 超聲波發(fā)生器，超聲清洗lOmin，取出催化劑，用去離子水沖洗，然后在干燥箱中于120°C下 干燥2h，得到干燥后的催化劑；
[0041] (4)將步驟（3)中制得的干燥后的催化劑置于活性恢復浸漬池內在25°C下浸漬 30min，取出后于100°C干燥3h，得到再生蜂窩型催化劑。
[0042] 實施例2
[0043] (1)在超聲波清洗池內配制清洗液，其中清洗液的配方為：0. 5wt%的氟化氫銨、 0·lwt%的乙二胺四乙酸、2wt%的磷酸、5wt%的檸檬酸和0· 05wt%的0P-10,溶劑為水；
[0044] (2)在浸漬池中配制活性恢復液，從而形成活性恢復浸漬池，其中，活性恢復液的 配方為：lwt%的硫酸氧釩、lwt%的偏鎢酸銨、lwt%的鑰酸銨和2wt%的硫酸銨，溶劑為 水；
[0045] (3)首先，將運行超過24000h的150mmX150mmX1100mm的失活蜂窩型催化劑 (V205-W03- (M〇03) /Ti02系催化劑，18孔X18孔）置于超聲波清洗池內浸泡40min，接著打開 超聲波發(fā)生器，超聲清洗15min，取出催化劑，用去離子水沖洗，然后在干燥箱中于KKTC下 干燥3h，得到干燥后的催化