本发明属于火电厂烟气选择性催化还原脱硝净化领域，特别涉及一种SCR脱硝催化剂再生清洗剂以及清洗方法。
背景技术：
火电厂向大气中排放氮氧化物量占全国总量的30％～40％，随着国家最新《火电厂大气污染物环保标准GB13223-2011》的颁布，NOx排放逐步受到严格控制，SCR脱硝工艺作为最有效的烟气脱硝技术，在火电厂烟气脱硝中得到越来越广泛的应用。催化剂作为SCR脱硝工艺的核心，其成本约占整体脱硝系统初期建设成本的30％左右，而催化剂随着烟气剧烈冲刷和时间的延长逐步老化失效,通常催化剂的化学寿命只有3年左右,因此催化剂的寿命决定着SCR系统的成本。对失效催化剂进行再生恢复其活性来延长催化剂的使用寿命,可以节约催化剂更换成本,取得可观的经济效益。
目前最常用的商业SCR脱硝催化剂组分为V2O5-WO3-(MoO3)/TiO2，此类失效催化剂废弃后，需要按《危险废弃物安全填埋污染控制标准》(GB18598)进行专门的无害化填埋处理，据统计我国目前每年失效催化剂大约10万立方米，采用填埋方式势必加重环境负担，而且催化剂中钛、钨、钒等贵重金属无法得到回收利用，将导致资源巨大浪费。对失效催化剂进行再生后重复利用，既可以降低脱硝系统成本，又能节约土地资源获得良好的环境效益。因此，进行SCR脱硝催化剂再生对我国脱硝行业发展具有重要应用价值。
中国申请专利201210512916.6和201410456853.6中均使用腐蚀性含氟类环境有害化合物作为清洗剂配方，在再生操作过程中容易发生人身中毒伤害；而且中国申请专利201310373303.3中清洗剂采用的烷基酚聚氧乙烯醚，这是一种生物降解性差的环境激素，会带来新的环境污染问题。
因此，失效SCR脱硝催化剂再生过程中，在对催化剂孔道内堵塞的灰垢进行有效清洗的前提下，我们还要兼顾清洗剂的环保性和低毒性。
技术实现要素：
本发明提供一种SCR脱硝催化剂再生清洗剂及再生方法,可以有效清除脱硝催化剂孔道内堵塞的灰垢，同时本发明中的再生清洗剂属于弱酸性复配清洗剂，可以有效减少清洗过程中脱硝催化剂活性组分V2O5的流失，降低后续清洗废水中重金属离子的处理难度。
本发明公开了一种SCR脱硝催化剂再生清洗剂，所述清洗剂的活性成分及其质量分数为：十二烷基磺酸钠为5％～15％，2-磷酸基-1,2,4-三羧酸丁烷(PBTCA)为1％～5％,二乙烯三胺五甲叉磷酸(DTPMPA)为1％～5％，水解聚马来酸酐为1％～5％，其余为去离子水溶剂。
一种使用上述清洗剂清洗失效SCR脱硝催化剂的方法，包括以下步骤：
1)将待再生的脱硝催化剂进行气体吹扫除灰，除去表面附着的浮灰；
2)将气体吹扫除灰的脱硝催化剂浸泡在装有所述清洗剂的清洗池中；
3)浸泡后采用鼓泡/超声波扰动清洗的方式清除脱硝催化剂孔道内的堵塞灰垢；
4)用加压清水对清洗完的脱硝催化剂进行漂洗；
5)将漂洗后的脱硝催化剂进行干燥，得到再生的脱硝催化剂。
所述步骤2)中，浸泡时间为30～60分钟。
所述步骤3)中，鼓泡时间为10～30分钟。
所述步骤3)中，超声波清洗时间为10～45分钟。
所述步骤4)中，漂洗时间为10～20分钟。
所述步骤5)中，催化剂干燥时采用80～150℃热空气，烘干1～8小时。
本发明的有益效果在于：本发明的清洗剂包含表面活性剂和有机酸，表面活性剂为十二烷基磺酸钠，有机酸包括复配型的2-磷酸基-1,2,4-三羧酸丁烷(PBTCA),二乙烯三胺五甲叉磷酸(DTPMPA)和水解聚马来酸酐；清洗过程中采用鼓泡/超声波辅助清洗方式，清洗剂通过物理性渗透，与脱硝催化剂孔道中污堵灰垢的硫酸钙、硫酸铵、二氧化硅、三氧化铝化合物等进行化学反应，同时通过表面活性剂渗透作用是固态物质发生膨胀疏松，降低表面张力作用，使堵塞灰垢在鼓泡/超声波作用下从催化剂孔道中剥离，进而达到清除脱硝催化剂孔道堵塞目的。采用本发明的方法再生后脱硝催化剂孔道通畅率达到95％以上，而且保持催化剂抗压强度不受破坏，同时催化剂活性组分V2O5的流失率低，再生后催化剂各项指标均满足脱硝工程设计要求。本发明中的再生方法可实现模块化操作，使用于工业规模化脱硝催化剂再生。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行进一步详细描述，本实施例之用于对本发明进行进一步的说明，但不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据上述发明的内容作出一些非本质的改进和调整属于本发明保护的范围。
实施例1
1、清洗剂的配制
在清洗池中，以去离子水为溶剂，配制十二烷基磺酸钠质量分数为15％，PBTCA质量分数为1％，DTPMPA质量分数为1％，水解聚马来酸酐质量分数为5％，进行机械搅拌10分钟使其混合均匀，然后放置老化30分钟。
2、清洗失效脱硝催化剂
清洗实施过程中失效催化剂的截面为150mm×150mm，孔数为20×20，长度为670mm。
1)将待再生的脱硝催化剂进行气体吹扫除灰，除去表面附着的浮灰；
2)将气体吹扫除灰的脱硝催化剂浸泡在装有所述清洗剂的清洗池中，浸泡时间为30分钟；
3)浸泡后采用鼓泡/超声波扰动清洗的方式清除脱硝催化剂孔道内的堵塞灰垢，鼓泡时间为10分钟，超声波清洗时间为45分钟；
4)用加压清水对清洗完的脱硝催化剂进行漂洗10分钟，至催化剂出水孔流出清水；
5)将漂洗后的脱硝催化剂在80℃干空气中干燥8小时，得到再生的脱硝催化剂。
实施例2
1、清洗剂的配制
在清洗池中，以去离子水为溶剂，配制十二烷基磺酸钠质量分数为12％，PBTCA质量分数为5％，DTPMPA质量分数为1％，水解聚马来酸酐质量分数为1％，进行机械搅拌10分钟使其混合均匀，然后放置老化30分钟。
2、清洗失效脱硝催化剂
清洗实施过程中失效催化剂的截面为150mm×150mm，孔数为20×20，长度为670mm。
1)将待再生的脱硝催化剂进行气体吹扫除灰，除去表面附着的浮灰；
2)将气体吹扫除灰的脱硝催化剂浸泡在装有所述清洗剂的清洗池中，浸泡时间为60分钟；
3)浸泡后采用鼓泡/超声波扰动清洗的方式清除脱硝催化剂孔道内的堵塞灰垢，鼓泡时间为30分钟，超声波清洗时间为10分钟；
4)用加压清水对清洗完的脱硝催化剂进行漂洗15分钟，至催化剂出水孔流出清水；
5)将漂洗后的脱硝催化剂在100℃干空气中干燥6小时，得到再生的脱硝催化剂。
实施例3
1、清洗剂的配制
在清洗池中，以去离子水为溶剂，配制十二烷基磺酸钠质量分数为12％，PBTCA质量分数为1％，DTPMPA质量分数为5％，水解聚马来酸酐质量分数为1％，进行机械搅拌10分钟使其混合均匀，然后放置老化30分钟。
2、清洗失效脱硝催化剂
清洗实施过程中失效催化剂的截面为150mm×150mm，孔数为20×20，长度为670mm。
1)将待再生的脱硝催化剂进行气体吹扫除灰，除去表面附着的浮灰；
2)将气体吹扫除灰的脱硝催化剂浸泡在装有所述清洗剂的清洗池中，浸泡时间为45分钟；
3)浸泡后采用鼓泡/超声波扰动清洗的方式清除脱硝催化剂孔道内的堵塞灰垢，鼓泡时间为30分钟，超声波清洗时间为30分钟；
4)用加压清水对清洗完的脱硝催化剂进行漂洗20分钟，至催化剂出水孔流出清水；
5)将漂洗后的脱硝催化剂在100℃干空气中干燥5小时，得到再生的脱硝催化剂。
实施例4
1、清洗剂的配制
在清洗池中，以去离子水为溶剂，配制十二烷基磺酸钠质量分数为10％，PBTCA质量分数为3％，DTPMPA质量分数为1％，水解聚马来酸酐质量分数为2％，进行机械搅拌10分钟使其混合均匀，然后放置老化30分钟。
2、清洗失效脱硝催化剂
清洗实施过程中失效催化剂的截面为150mm×150mm，孔数为20×20，长度为670mm。
1)将待再生的脱硝催化剂进行气体吹扫除灰，除去表面附着的浮灰；
2)将气体吹扫除灰的脱硝催化剂浸泡在装有所述清洗剂的清洗池中，浸泡时间为30分钟；
3)浸泡后采用鼓泡/超声波扰动清洗的方式清除脱硝催化剂孔道内的堵塞灰垢，鼓泡时间为15分钟，超声波清洗时间为45分钟；
4)用加压清水对清洗完的脱硝催化剂进行漂洗15分钟，至催化剂出水孔流出清水；
5)将漂洗后的脱硝催化剂在120℃干空气中干燥5小时，得到再生的脱硝催化剂。
实施例5
1、清洗剂的配制
在清洗池中，以去离子水为溶剂，配制十二烷基磺酸钠质量分数为8％，PBTCA质量分数为3％，DTPMPA质量分数为1％，水解聚马来酸酐质量分数为5％，进行机械搅拌10分钟使其混合均匀，然后放置老化30分钟。
2、清洗失效脱硝催化剂
清洗实施过程中失效催化剂的截面为150mm×150mm，孔数为20×20，长度为670mm。
1)将待再生的脱硝催化剂进行气体吹扫除灰，除去表面附着的浮灰；
2)将气体吹扫除灰的脱硝催化剂浸泡在装有所述清洗剂的清洗池中，浸泡时间为60分钟；
3)浸泡后采用鼓泡/超声波扰动清洗的方式清除脱硝催化剂孔道内的堵塞灰垢，鼓泡时间为10分钟，超声波清洗时间为45分钟；
4)用加压清水对清洗完的脱硝催化剂进行漂洗15分钟，至催化剂出水孔流出清水；
5)将漂洗后的脱硝催化剂在150℃干空气中干燥1小时，得到再生的脱硝催化剂。
实施例6
1、清洗剂的配制
在清洗池中，以去离子水为溶剂，配制十二烷基磺酸钠质量分数为5％，PBTCA质量分数为3％，DTPMPA质量分数为2％，水解聚马来酸酐质量分数为5％，进行机械搅拌10分钟使其混合均匀，然后放置老化30分钟。
2、清洗失效脱硝催化剂
清洗实施过程中失效催化剂的截面为150mm×150mm，孔数为20×20，长度为670mm。
1)将待再生的脱硝催化剂进行气体吹扫除灰，除去表面附着的浮灰；
2)将气体吹扫除灰的脱硝催化剂浸泡在装有所述清洗剂的清洗池中，浸泡时间为30分钟；
3)浸泡后采用鼓泡/超声波扰动清洗的方式清除脱硝催化剂孔道内的堵塞灰垢，鼓泡时间为20分钟，超声波清洗时间为45分钟；
4)用加压清水对清洗完的脱硝催化剂进行漂洗20分钟，至催化剂出水孔流出清水；
5)将漂洗后的脱硝催化剂在130℃干空气中干燥3小时，得到再生的脱硝催化剂。
使用实施例1～6的再生后脱硝催化剂单元，按对应实施例计算再生后催化剂通孔率，同时根据《烟气脱硝催化剂化学成分分析方法》GB/T31590-2015和《火电厂烟气脱硝催化剂检测技术规范》DL/T1286-2013中规定的测试标准，进行催化剂活性组分V2O5、比表面积、抗压强度测试。
表1脱硝催化剂再生前后测试结果
根据实施例催化剂再生测试结果可以看出，采用本发明的清洗液对失效催化剂进行再生，其孔道通畅在95％以上，同时催化剂活性组分V2O5流失量非常少，再生后催化剂的微孔结构得到恢复并且保持催化剂的抗压强度，完全可以满足后续脱硝工程使用要求。