本发明涉及脱硝催化剂领域，具体涉及一种废旧脱硝催化剂的清洗装置、方法及其再生方法。
背景技术：
我国的能源结构以煤炭为主，燃煤电厂在生产过程中产生大量的粉尘、SOx、NOx和有害金属元素等。烟气中排放的氮氧化物(NOx)对环境的危害比硫化物更为严重，大气中的NOx能引起酸雨、光化学烟雾、地表水富营养化等破坏生态环境并危及人类健康的一系列问题。选择性催化还原法(selective catalytic reduction，SCR)以其反应温度较低，净化率高，运行可靠，二次污染小等优点，在发达国家已成为脱除NOx的首选方法。在SCR技术中，催化剂是核心，其成本约占SCR系统总成本的20％～40％，催化剂的性能直接影响NOx的脱除效果。
脱硝催化剂在使用期间由于烟气中的粉尘的持续冲刷，会导致催化剂的微孔堵塞或碱金属、碱土金属、砷等中毒的失活现象，
传统用于除去氮氧化物的催化剂虽然在适宜温度范围内可以除去氮氧化物，但是，仍然存在催化剂难以适应高温，使用寿命短，制作过程不容易成型脱模，且孔隙度不理想等不足。部分适用于高温环境的催化剂存在比表面不大，脱硝效率不理想的问题。
其中常用的水洗、酸洗方法可以洗去催化剂表面有害组分，单同时也可能洗去催化剂的催化组分，清洗的效果取决于清洗的强度和催化剂本身的性质，因此目前废旧催化剂的清洗面临着清洗不完全，清洗完全时其中剩余的活性成分丢失过多，虽经过清洗但仍不能被循环利用的问题。
技术实现要素：
针对上述问题本发明提出一种废旧脱硝催化剂的清洗装置、方法及其再生方法，可以有效的清洗废旧脱硝催化剂表面的渣滓，同时对废旧催化剂进行再生，并拓宽了催化剂的工作窗口。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：
一种废旧脱硝催化剂的清洗装置，包括冲洗槽、风机、负压风机吸尘器、喷淋装置，其特征在于，所述风机位于所述冲洗槽上方，所述风机开设至少一个扁形喷嘴；所述喷淋装置位于所述冲洗槽上方，所述喷淋装置至少设置一个喷头；所述负压风机吸尘器位于所述冲洗槽下方，所述冲洗槽顶部开口底部开设孔洞。
一种利用上述清洗装置清洗废旧脱硝催化剂的方法，包括物理除污和化学清洗。
进一步，为对催化剂表面的浮灰及水溶性杂质进行冲洗，物理除污包括如下步骤：
(1)吹扫：将废旧脱硝催化剂置于冲洗槽中，冲洗槽上方风机喷嘴对催化剂来回吹扫，吹扫出的粉尘通过冲洗槽底部孔洞进入负压风机吸尘器中；从而可以去除废旧催化剂表面粘附的灰尘同时对灰尘进行收集，防止灰尘直接排入到空气中污染环境和危害操作人员健康；
(2)喷淋：使用喷淋装置对上述吹扫过的催化剂进行来回往复淋洗，从而可以预先去除催化剂表面的水溶性渣滓。
进一步，为除去催化剂表面的有机物需对催化剂进行全面的化学清洗，化学清洗包括如下步骤：
(1)鼓泡清洗：将上述物理除污的催化剂置于鼓泡塔反应器中，鼓泡塔中注入清洗液；
(2)超声酸洗：将上述鼓泡清洗后的催化剂置于超声波清洗仪中清洗，超声波清洗仪中注入酸液；
(3)淋洗：将上述酸洗后的催化剂置于冲洗槽中，使用喷淋装置进行淋洗。
进一步，根据脱硝催化剂的工作环境及所吸附的杂质，步骤(1)中，清洗液为：乙二胺四乙酸、脂肪醇聚氧乙烯醚、硬质酸钠、氢氧化钠和自来水以质量比为(0.1～2％)：(0.1～2％)：(0.1～2％)：(0.1～2％)：95％配置而成。
进一步，步骤(2)中，酸液为浓度为0.01～2mol/L的稀硫酸溶液和浓度为0.01～2mol/L的草酸，加水稀释至PH为3～5.5配置而成溶液。
将清洗后的废旧催化剂再生为宽温差催化剂的方法，包括如下步骤：
(1)活性浸渍液的制备：以质量分数为2～5％的草酸溶液为溶剂，偏钒酸铵、钨酸铵、钼酸铵、五氧化二铌、醋酸锑和硝酸铈以质量比为(10～20％)：(2～5％)：(0.5～3％)：(0.05～3％):(0.05～1％)：(0.05～1％)溶于上述草酸溶液中，混合均匀，将上述清洗后催化剂置于活性浸渍液中；
(2)煅烧：以升温煅烧方式在500～600℃对上述活性浸渍液中浸渍后的催化剂进行煅烧。
进一步，为使废旧脱硝催化剂充分吸收活性成分，步骤(1)中，清洗后催化剂置于活性浸渍液中浸渍20～24h。
进一步，步骤(2)中，升温煅烧方式为以5～10℃/min速率升温。
进一步，步骤(2)中，煅烧时间为10～20h。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)可对废旧脱硝催化剂进行全面的清洗；物理除污和化学清洗结合，并使用相应的清洗装置，可对催化剂进行全面清洗，同时物理除污过程中的灰尘还可以进行吸收，防止直接排入空气对环境和操作人员造成伤害。
(2)废旧的脱硝催化剂可再生为宽温差的脱硝催化剂；清洗完全的催化剂可直接浸入配置的活性成分浸渍液中，使是失活的脱硝催化剂再生。
(3)操作简单，节省成本；整个废旧脱硝催化剂清洗、再生的过程操作简单，可广泛用于催化剂的再生中，节省了生产成本。
具体实施方式
以下结合具体实施方式进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步的理解本发明，而不构成对其权利的限制。
实施例1
一种废旧脱硝催化剂的清洗装置、方法及其再生方法，其物理除污流程分为吹扫、喷淋，化学清洗分为鼓泡清洗、超声酸洗、淋洗，再生方法分为活性液浸渍、煅烧。
物理除污：
(1)吹扫：将废旧催化剂置于冲洗槽中，冲洗槽顶部开口，底部开设孔洞；风机位于冲洗槽上方，风机开设多个扁形喷嘴，干燥的压缩空气经分流到多个扁形喷嘴对催化剂模块来回吹扫，其中压缩空气的压力为6Kg/cm2；负压风机吸尘器位于冲洗槽下方，负压风机吸尘器以7728m3/h的风量收集粉尘到脉冲除尘器里；
(2)喷淋：喷淋装置位于冲洗槽上方，喷淋装置设有多个喷头，能够在冲洗槽上方来回移动；当上述吹扫结束后，开启喷淋装置，对冲洗槽中催化剂进行来回往复喷淋，高压水水源为自来水，扬程195m，流量为2m3/h。
化学清洗：
(1)鼓泡清洗：将上述物理除污的催化剂置于鼓泡塔反应器中，鼓泡塔中注入清洗液，鼓泡清洗；鼓泡塔是气相成气泡状的一类气液传质设备，气体从塔底向上经分布器以气泡形式通过液层，气泡的搅拌作用可使液相充分混合，从而可以对催化剂进行彻底的清洗；
其中清洗液为：乙二胺四乙酸、脂肪醇聚氧乙烯醚、硬质酸钠、氢氧化钠和自来水以质量比为1.5％：0.5％：2％：1％：95％配置而成，可以除去堵塞在催化剂上的砷、铅及汞。
(2)超声酸洗：将上述鼓泡清洗后的催化剂置于超声波清洗仪中清洗1h，超声波清洗仪中注入酸液；
酸液为浓度为2mol/L的稀硫酸溶液和浓度为0.5mol/L的草酸，加水稀释至PH为3配置而成溶液；
(3)淋洗：将上述酸洗后的催化剂置于冲洗槽中，使用喷淋装置进行水洗。
催化剂再生：
(1)活性浸渍液的制备：以质量分数为2％的草酸溶液为溶剂，偏钒酸铵、钨酸铵、钼酸铵、五氧化二铌、醋酸锑和硝酸铈以质量比为10％：5％：0.5％：3％:0.05％：0.05％溶于上述草酸溶液中，混合均匀，将上述清洗后催化剂置于活性浸渍液中浸渍20h；
其中偏钒酸铵为主催化剂的有效成分，钨酸铵为助催化剂，其他为活性成分，从而可以有效的补充催化剂活性组分；
(2)煅烧：以10℃/min升温速率升温至600℃煅烧10h，自然冷却至室温则得宽温差再生脱硝催化剂。
实施例2
一种废旧脱硝催化剂的清洗装置、方法及其再生方法，其物理除污流程分为吹扫、喷淋，化学清洗分为鼓泡清洗、超声酸洗、淋洗，再生方法分为活性液浸渍、煅烧。
物理除污：
(1)吹扫：将废旧催化剂置于冲洗槽中，冲洗槽顶部开口，底部开设孔洞；风机位于冲洗槽上方，风机开设多个扁形喷嘴，干燥的压缩空气经分流到多个扁形喷嘴对催化剂模块来回吹扫，其中压缩空气的压力为8Kg/cm2；负压风机吸尘器位于冲洗槽下方，负压风机吸尘器以8000m3/h的风量收集粉尘到脉冲除尘器里；
(2)喷淋：喷淋装置位于冲洗槽上方，喷淋装置设有多个喷头，能够在冲洗槽上方来回移动；当上述吹扫结束后，开启喷淋装置，对冲洗槽中催化剂进行来回往复喷淋，高压水水源为自来水，扬程200m，流量为3m3/h。
化学清洗：
(1)鼓泡清洗：将上述物理除污的催化剂置于鼓泡塔反应器中，鼓泡塔中注入清洗液，鼓泡清洗；鼓泡塔是气相成气泡状的一类气液传质设备，气体从塔底向上经分布器以气泡形式通过液层，气泡的搅拌作用可使液相充分混合，从而可以对催化剂进行彻底的清洗；
其中清洗液为：乙二胺四乙酸、脂肪醇聚氧乙烯醚、硬质酸钠、氢氧化钠和自来水以质量比为2％：0.1％：1.1％：1.8％：95％配置而成，可以除去堵塞在催化剂上的砷、铅及汞。
(2)超声酸洗：将上述鼓泡清洗后的催化剂置于超声波清洗仪中清洗2h，超声波清洗仪中注入酸液；
酸液为浓度为0.01mol/L的稀硫酸溶液和浓度为2mol/L的草酸，加水稀释至PH为4配置而成溶液；
(3)淋洗：将上述酸洗后的催化剂置于冲洗槽中，使用喷淋装置进行水洗。
催化剂再生：
(1)活性浸渍液的制备：以质量分数为4％的草酸溶液为溶剂，偏钒酸铵、钨酸铵、钼酸铵、五氧化二铌、醋酸锑和硝酸铈以质量比为20％：2％：3％：0.05％:1％：1％溶于上述草酸溶液中，混合均匀，将上述清洗后催化剂置于活性浸渍液中浸渍22h；
其中偏钒酸铵为主催化剂的有效成分，钨酸铵为助催化剂，其他为活性成分，从而可以有效的补充催化剂活性组分；
(2)煅烧：以5℃/min升温速率升温至500℃煅烧20h，自然冷却至室温则得宽温差再生脱硝催化剂。
实施例3
一种废旧脱硝催化剂的清洗装置、方法及其再生方法，其物理除污流程分为吹扫、喷淋，化学清洗分为鼓泡清洗、超声酸洗、淋洗，再生方法分为活性液浸渍、煅烧。
物理除污：
(1)吹扫：将废旧催化剂置于冲洗槽中，冲洗槽顶部开口，底部开设孔洞；风机位于冲洗槽上方，风机开设多个扁形喷嘴，干燥的压缩空气经分流到多个扁形喷嘴对催化剂模块来回吹扫，其中压缩空气的压力为8Kg/cm2；负压风机吸尘器位于冲洗槽下方，负压风机吸尘器以7500m3/h的风量收集粉尘到脉冲除尘器里；
(2)喷淋：喷淋装置位于冲洗槽上方，喷淋装置设有多个喷头，能够在冲洗槽上方来回移动；当上述吹扫结束后，开启喷淋装置，对冲洗槽中催化剂进行来回往复喷淋，高压水水源为自来水，扬程210m，流量为4m3/h。
化学清洗：
(1)鼓泡清洗：将上述物理除污的催化剂置于鼓泡塔反应器中，鼓泡塔中注入清洗液，鼓泡清洗；鼓泡塔是气相成气泡状的一类气液传质设备，气体从塔底向上经分布器以气泡形式通过液层，气泡的搅拌作用可使液相充分混合，从而可以对催化剂进行彻底的清洗；
其中清洗液为：乙二胺四乙酸、脂肪醇聚氧乙烯醚、硬质酸钠、氢氧化钠和自来水以质量比为1％：2％：0.5％：1.5％：95％配置而成，可以除去堵塞在催化剂上的砷、铅及汞。
(2)超声酸洗：将上述鼓泡清洗后的催化剂置于超声波清洗仪中清洗1.5h，超声波清洗仪中注入酸液；
酸液为浓度为1.5mol/L的稀硫酸溶液和浓度为0.01mol/L的草酸，加水稀释至PH为5.5配置而成溶液；
(3)淋洗：将上述酸洗后的催化剂置于冲洗槽中，使用喷淋装置进行水洗。
催化剂再生：
(1)活性浸渍液的制备：以质量分数为5％的草酸溶液为溶剂，偏钒酸铵、钨酸铵、钼酸铵、五氧化二铌、醋酸锑和硝酸铈以质量比为15％：3％：1％：2％:0.1％：0.2％溶于上述草酸溶液中，混合均匀，将上述清洗后催化剂置于活性浸渍液中浸渍15h；
其中偏钒酸铵为主催化剂的有效成分，钨酸铵为助催化剂，其他为活性成分，从而可以有效的补充催化剂活性组分；
(2)煅烧：以8℃/min升温速率升温至550℃煅烧15h，自然冷却至室温则得宽温差再生脱硝催化剂。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。