一種脫汞脫硝協(xié)同催化劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于固體廢棄物再利用和大氣污染凈化領(lǐng)域,更具體地,設(shè)及一種脫隸脫 硝協(xié)同催化劑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國(guó)是世界產(chǎn)煤大國(guó),煤炭產(chǎn)量占世界的37%,同時(shí)也是一個(gè)燃煤大國(guó),能源消耗 主要W煤炭為主,能源結(jié)構(gòu)中煤的比例高達(dá)75%,燃煤產(chǎn)生的污染物NOx和隸早已引起人們 的廣泛關(guān)注。為了節(jié)約成本目前的主流技術(shù)是利用現(xiàn)有的污染物控制裝置對(duì)二者進(jìn)行協(xié)同 脫除。
[0003] 選擇性催化還原法(SCR,selective catal}ftic reduction)是目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最 廣泛最有效的煙氣脫硝技術(shù),現(xiàn)在商業(yè)SCR催化劑已被廣泛使用。然而該催化劑的活性溫度 較高,主要應(yīng)用于省煤器和預(yù)熱器之間,除塵設(shè)備之前,由于在高溫區(qū)域使用表面容易被燒 結(jié)而使得催化劑失活。另外,粉塵中含有的堿金屬、堿±金屬W及重金屬,或者粉塵的沖刷 也同樣加速了催化劑的失活。因此,現(xiàn)有的SCR催化劑壽命一般在3年左右。
[0004] 鑒于其高成本,失活的催化劑將進(jìn)行再生,進(jìn)而對(duì)其進(jìn)行再利用。目前,SCR催化劑 的再生技術(shù)主要包括水洗再生、熱再生、酸液處理再生。由于水洗再生和熱再生對(duì)催化劑活 性提高較低,而酸洗再生由于可W明顯的恢復(fù)活性,成為目前主流的再生方式。傳統(tǒng)的酸洗 再生工藝是通過(guò)對(duì)SCR催化劑進(jìn)行除塵水洗,然后依次采用稀硫酸、硫酸氧抓和偏鶴酸錠浸 泡,最終再次用于脫硝。專(zhuān)利文獻(xiàn)CN104289258A公開(kāi)了一種酸洗再生液用于脫硝催化劑的 再生技術(shù),所用到的酸洗再生液的組成為大量酸溶液力日Iwt%。~lOwt%。的表面活性劑,運(yùn)會(huì) 引發(fā)硫酸廢水的二次污染和硫酸氧抓及偏鶴酸錠的中毒,且再生后的效率一般最高也只 能達(dá)到再生前的40%左右。專(zhuān)利文獻(xiàn)CN104815675A公開(kāi)了選擇性催化還原脫硝催化劑及其 再生方法和應(yīng)用,將中毒的SCR催化劑先用高壓氮?dú)獯祾?,然后按順序浸潰于質(zhì)量濃度為 15%的稀硝酸溶液、姉鹽和銅鹽的混合溶液W及二氯氧化錯(cuò)溶液中,該方法同樣用到了強(qiáng) 酸,運(yùn)不僅會(huì)降低催化劑的機(jī)械強(qiáng)度,而且產(chǎn)生的廢酸較多,容易造成二次污染。且上述方 法再生后的催化劑活性組分依然是V2化,主要應(yīng)用于省煤器和預(yù)熱器之間,使用溫度較高, 再生后的使用壽命較短。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的W上缺陷或改進(jìn)需求,本發(fā)明提供了一種脫隸脫硝協(xié)同催化劑的 制備方法,其目的在于用二價(jià)儘鹽處理失活后的SCR催化劑,由此制備出脫隸脫硝協(xié)同催化 劑。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的,按照本發(fā)明的一個(gè)方面,提供了一種脫隸脫硝協(xié)同催化劑的制 備方法,包括W下步驟:
[0007] (1)將失活的SCR催化劑浸泡于二價(jià)儘鹽溶液中,使得所述失活的SCR催化劑充分 吸附二價(jià)儘離子,所述二價(jià)儘鹽溶液中二價(jià)儘離子的濃度為〇.5mol/L~2.5mol/L。
[000引(2)干燥所述失活的SCR催化劑,然后在含氧氣氛中300°C~600°C般燒,直至所述 二價(jià)儘離子完全轉(zhuǎn)化為MnOx,所述MnOx為Mn304、Mn02或MnO中的一種或多種;
[0009] (3)重復(fù)步驟(1)和(2),直至儘元素在所述失活的SCR催化劑中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.3 % W上,獲得所述脫隸脫硝協(xié)同催化劑。
[0010]優(yōu)選地,在所述步驟(1)之前,還包括將失活的SCR催化劑水洗或噴吹,W除去所失 活的SCR催化劑表面的灰。
[0011] 優(yōu)選地,所述二價(jià)儘鹽為硝酸儘或乙酸儘。
[0012] 優(yōu)選的,所述二價(jià)儘鹽溶液中二價(jià)儘離子的濃度為Imol/L~2mol/L。
[0013] 優(yōu)選的,所述步驟(1)中浸泡的時(shí)間為12hW上。
[0014] 優(yōu)選地,在所述步驟(3)中,儘元素在所述失活的SCR催化劑中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.1% ~9.5%。。
[0015] 總體而言,通過(guò)本發(fā)明所構(gòu)思的W上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比,由于將失活的SCR 催化劑用二價(jià)儘鹽處理,具有W下有益效果:
[0016] 1、該方法可將失活的SCR催化劑再利用獲得脫隸脫硝協(xié)同催化劑,該催化劑具有 活性成分MnOx,可用用于燃煤電站,隸和NOx的協(xié)同脫除;
[0017] 2、該脫隸脫硝協(xié)同催化劑的制備過(guò)程中不需要用到酸溶液,不會(huì)造成二次污染, 更加環(huán)保;
[0018] 3、由于該催化劑的活性成分變成Mn化,催化劑的活性溫度和現(xiàn)有再生技術(shù)再生的 催化劑相比較低,可W將再生的催化劑布置在除塵設(shè)備后濕式脫硫設(shè)備之前的區(qū)域,該區(qū) 域不僅溫度低,而且沒(méi)有了高濃度的粉塵,再生的催化劑不會(huì)再發(fā)生堿金屬、堿±金屬等中 毒現(xiàn)象,也不會(huì)受到飛灰的沖刷或者高溫的影響而導(dǎo)致機(jī)械強(qiáng)度降低,延長(zhǎng)了催化劑的使 用壽命;
[0019] 4、制備得到的催化劑具有良好的低溫使用性能W及脫隸脫硝性能,使得SCR催化 劑的壽命得到了延長(zhǎng)。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,W下結(jié)合實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明 進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用W解釋本發(fā)明,并不用于 限定本發(fā)明。此外,下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所設(shè)及到的技術(shù)特征只要彼此之 間未構(gòu)成沖突就可W相互組合。
[0021] 本發(fā)明提供了一種脫隸脫硝協(xié)同催化劑的制備方法,包括W下步驟:
[0022] (1)先用水洗或噴吹等方法,除去所失活的SCR催化劑表面的灰;然后將失活的SCR 催化劑浸泡于二價(jià)儘鹽溶液中,使得所述失活的SCR催化劑充分吸附二價(jià)儘離子,其中,所 述二價(jià)儘鹽為硝酸儘Mn(N〇3)2或乙酸儘MnAc等,二價(jià)儘鹽溶液中二價(jià)儘離子的濃度為 0.5mo 1 /L~2.5mo 1 /1;浸泡時(shí)間越長(zhǎng),吸附越充分,通常需要浸泡12h~36h,而儘鹽濃度越 高,則可W減少浸泡的時(shí)間,例如,當(dāng)儘鹽濃度為Imol/L時(shí),大概需要浸泡24h;二價(jià)儘離子 的濃度優(yōu)選為Imol/L~2mol/L,濃度過(guò)低會(huì)導(dǎo)致浸潰時(shí)間加長(zhǎng),浸潰時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)影響催化 劑的機(jī)械強(qiáng)度;而濃度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致金屬氧化物在催化劑表面團(tuán)聚,影響MnOx的分散性。
[0023] (2)干燥所述失活的SCR催化劑,然后在含氧氣氛中300°C~600°C般燒,直至所述 二價(jià)儘離子完全轉(zhuǎn)化為MnOx,所述MnOx為Mn3〇4、Mn〇2或MnO中的一種或多種;失活的SCR催化 劑的質(zhì)量越大,吸附的二價(jià)儘離子濃度越大,需要的般燒時(shí)間就越長(zhǎng),通常當(dāng)SCR催化劑的 尺寸為ISOmmX ISOmmX 1000mm,吸附的二價(jià)儘離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為2%時(shí),大致需要在500 °C下般燒化;
[0024] (3