技术领域
本发明涉及一种正负压交替变化再生失活SCR催化剂的方法，具体是通过吹扫、正负压交替变化碱洗、正负压交替变化酸洗、水洗、正负压交替变化活性组分添加、煅烧等步骤，对失活SCR脱硝催化剂进行活性再生。本发明属于脱硝催化剂技术领域。
背景技术：
选择性催化还原（SCR）脱硝是去除氮氧化物最有效的技术，催化剂的性能在很大程度上决定着反应最终的脱硝效率。但是它通常布置在锅炉省煤器之后空气预热器之前，催化剂易堵塞、中毒，严重影响其寿命和经济性。由于容易堵塞和中毒，SCR催化剂在实际使用过程中活性会逐渐下降，当其活性下降至不能满足SCR系统整体脱硝性能的要求时，就需要更换催化剂。SCR脱硝催化剂的频繁更换，不但造成燃煤电厂锅炉烟气脱硝系统运营成本较高，还增加了失活脱硝催化剂处置的问题。将失活SCR脱硝催化剂施以物理、化学方法处理，恢复其脱硝活性，重新回用至脱硝系统，即对脱硝催化剂进行再生，是延缓催化剂使用寿命及降低烟气脱硝成本的有效手段。
常规再生方法中由于清洗液或活性组分不易到达催化剂孔道，导致再生不彻底，再生时间长等问题，所以需要进一步开发SCR催化剂再生技术。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种正负压交替变化再生失活SCR催化剂的方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种正负压交替变化再生失活SCR催化剂的方法，包括如下步骤：
（1）在压缩空气的压力为0.6~0.8MPa条件下，对失活SCR催化剂进行吹扫10~60min；
（2）将经过步骤（1）处理过的催化剂置于密闭容器内，用氢氧化钠溶液进行碱洗，碱洗是在正负压交替变化的条件下进行的，正负压压强在-0.1~0.1MPa范围内，交替周期为0~15min，碱洗时间为10~30min；
（3）将经过步骤（2）处理过的催化剂置于密闭容器内，用硫酸溶液进行酸洗，酸洗是在正负压交替变化的条件下进行的，正负压压强在-0.1~0.1MPa范围内，交替周期为0~15min，酸洗时间为10~30min；
（4）将经过步骤（3）处理过的催化剂进行水洗，直至去离子水中离子浓度稳定；
（5）将经过步骤（4）处理过的催化剂置于密闭容器内，用偏钨酸铵和偏钒酸铵的混合溶液进行活性组分添加，活性组分添加是在正负压交替变化的条件下进行的，正负压压强在-0.1~0.1MPa范围内，交替周期为0~15min，活性组分添加时间为30~90min；
（6）将经过步骤（5）处理过的催化剂置于高温烧结炉中，350℃条件下煅烧3h。
所述步骤（2）中，氢氧化钠溶液的浓度为0.2mol/L，该步骤用于去除催化剂上的酸性物质，如五氧化二磷、磷酸、磷酸盐等。
所述步骤（3）中，硫酸的浓度为0.5mol/L。该步骤用于去除催化剂上的碱性物质，如氧化钠、氧化钾、碳酸钙等。
所述步骤（5）中，混合溶液中包含浓度为5wt%偏钨酸铵和1wt%偏钒酸铵。该步骤主要用于将钒和钨活性组分添加到催化剂上。
现有的SCR烟气脱硝催化剂再生技术不能很好地对催化剂进行再生，因为失活催化剂孔道被堵塞严重，常规再生方法中清洗液或活性组分不易到达催化剂孔道，为此本发明提供一种正负压交替变化再生失活SCR催化剂的方法。
本发明的有益效果：
（1）正负压交替变化可有效促使清洗液及活性组分与催化剂接触，提高再生效果。
（2）清洗及活性组分添加过程中正负压的交替变化进行不仅可将催化剂孔道内有些薄膜破坏或将沉积的有毒物质松动，还可以加速清洗液及活性组分到达催化剂孔道，既达到了再生彻底，又节省了再生时间。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明，但本发明的保护范围不限于此。
实施例1
对某电厂失活SCR脱硝催化剂进行再生，将催化剂的标准试样块切割为高30mm的3孔×3孔长方体样品，具体步骤如下：
（1）用0.8MPa，流量1.0m3/s干燥压缩空气对失效的SCR脱硝催化剂吹扫1h；
（2）将经过步骤（1）处理过的催化剂置于密闭容器内，对容器进行正负压交替变化操作，正负压压强为±10KPa，交替频率为5min，碱洗时间为10min；
（3）将经过步骤（2）处理过的催化剂置于密闭容器内，对容器进行正负压交替变化操作，正负压压强为±10KPa，交替频率为5min，酸洗时间为10min；
（4）将经过步骤（3）处理过的催化剂放入去离子水中水洗10min；
（5）将经过步骤（4）处理过的催化剂置于密闭容器内，对容器进行正负压交替变化操作，正负压压强为±10KPa，交替频率为5min，活性组分添加时间为30min；
（6）将经过步骤（5）处理过的催化剂放入KSL系列箱式高温烧结炉中煅烧3h。
将实施例1得到的再生催化剂和新鲜催化剂以及失活催化剂的相对活性进行比较试验，试验结果如下表：
从上表可见失活催化剂经过实施例1的操作步骤后催化剂的相对活性得到明显提升，因为在正负压交替条件下，催化剂上的某些薄膜更易被破坏，沉积的有毒物质更易被松动，进而清洗液和活性组分更易到达催化剂的孔道上，将催化剂孔道内结合的有毒物质更好地溶解出来，活性组分更好地添加到催化剂上，再生效果提高。
实施例2
对某电厂失活SCR脱硝催化剂进行再生，将催化剂的标准试样块切割为高30mm的3孔×3孔长方体样品，具体步骤如下：
（1）用0.8MPa，流量1.0m3/s干燥压缩空气对失效的SCR脱硝催化剂吹扫1h；
（2）将经过步骤（1）处理过的催化剂置于密闭容器内，对容器进行正负压交替变化操作，正负压压强为±30KPa，交替变化频率为5min，碱洗时间为10min；
（3）将经过步骤（2）处理过的催化剂置于密闭容器内，对容器进行正负压交替操作，正负压压强为±30KPa，交替频率为5min，酸洗时间为10min；
（4）将经过步骤（3）处理过的催化剂放入去离子水中水洗10min；
（5）将经过步骤（4）处理过的催化剂置于密闭容器内，对容器进行正负压交替变化操作，正负压压强为±30KPa，交替频率为5min，活性组分添加时间为30min；
（6）将经过步骤（5）处理过的催化剂放入KSL系列箱式高温烧结炉中煅烧3h。
将实施例2的催化剂和实施例1的催化剂进行活性比较，具体数据见下表：
可见实施例2的活性略高于实施例1的活性。
实施例3
对某电厂失活SCR脱硝催化剂进行再生，将催化剂的标准试样块切割为高30mm的3孔×3孔长方体样品，具体步骤如下：
（1）用0.8MPa，流量1.0m3/s干燥压缩空气对失效的SCR脱硝催化剂吹扫1h；
（2）将经过步骤（1）处理过的催化剂置于密闭容器内，对容器进行正负压交替操作，正负压压强为±50KPa，交替频率为5min，碱洗时间为10min；
（3）将经过步骤（2）处理过的催化剂置于密闭容器内，对容器进行正负压交替操作，正负压压强为±50KPa，交替频率为5min，酸洗时间为10min；
（4）将经过步骤（3）处理过的催化剂放入去离子水中水洗10min；
（5）将经过步骤（4）处理过的催化剂置于密闭容器内，对容器进行正负压交替变化操作，正负压压强为±50KPa，交替频率为5min，活性组分添加时间为30min；
（6）将经过步骤（5）处理过的催化剂放入KSL系列箱式高温烧结炉中煅烧3h。
将实施例3的催化剂和实施例2的催化剂进行活性比较，具体数据见下表：
可见实施3的活性略高于实施例2的活性。
实施例4
对某电厂失活SCR脱硝催化剂进行再生，将催化剂的标准试样块切割为高30mm的3孔×3孔长方体样品，具体步骤如下：
（1）用0.8MPa，流量1.0m3/s干燥压缩空气对失效的SCR脱硝催化剂吹扫1h；
（2）将经过步骤（1）处理过的催化剂置于密闭容器内，对容器进行正负压交替操作，正负压压强为±70KPa，交替频率为5min，碱洗时间为10min；
（3）将经过步骤（2）处理过的催化剂置于密闭容器内，对容器进行正负压交替变化操作，正负压压强为±70KPa，交替变化频率为5min，酸洗时间为10min；
（4）将经过步骤（3）处理过的催化剂放入去离子水中水洗10min；
（5）将经过步骤（4）处理过的催化剂置于密闭容器内，对容器进行正负压交替变化操作，正负压压强为±70KPa，交替变化频率为5min，活性组分添加时间为30min；
（6）将经过步骤（5）处理过的催化剂放入KSL系列箱式高温烧结炉中煅烧3h。
将实施例4的催化剂和实施例3的催化剂进行活性比较，具体数据见下表：
可见实施4的活性高于实施例3的活性。
实施例5
对某电厂失活SCR脱硝催化剂进行再生，将催化剂的标准试样块切割为高30mm的3孔×3孔长方体样品，具体步骤如下：
（1）用0.8MPa，流量1.0m3/s干燥压缩空气对失效的SCR脱硝催化剂吹扫1h；
（2）将经过步骤（1）处理过的催化剂置于密闭容器内，对容器进行正负压交替变化操作，正负压压强为±90KPa，交替变化频率为5min，碱洗时间为10min；
（3）将经过步骤（2）处理过的催化剂置于密闭容器内，对容器进行正负压交替变化操作，正负压压强为±90KPa，交替变化频率为5min，酸洗时间为10min；
（4）将经过步骤（3）处理过的催化剂放入去离子水中水洗10min；
（5）将经过步骤（4）处理过的催化剂置于密闭容器内，对容器进行正负压交替变化操作，正负压压强为±90KPa，交替变化频率为5min，活性组分添加时间为30min；
（6）将经过步骤（5）处理过的催化剂放入KSL系列箱式高温烧结炉中煅烧3h。
将实施例5的催化剂和实施例4的催化剂进行活性比较，具体数据见下表：
可见实施5的活性略低于实施例4的活性。
实施例6
对某电厂失活SCR脱硝催化剂进行再生，将催化剂的标准试样块切割为高30mm的3孔×3孔长方体样品，具体步骤如下：
（1）用0.8MPa，流量1.0m3/s干燥压缩空气对失效的SCR脱硝催化剂吹扫1h；
（2）将经过步骤（1）处理过的催化剂置于密闭容器内，对容器进行正负压交替变化操作，正负压压强为±70KPa，交替变化频率为5min，碱洗时间为20min；
（3）将经过步骤（2）处理过的催化剂置于密闭容器内，对容器进行正负压交替变化操作，正负压压强为±70KPa，交替变化频率为5min，酸洗时间为20min；
（4）将经过步骤（3）处理过的催化剂放入去离子水中水洗10min；
（5）将经过步骤（4）处理过的催化剂置于密闭容器内，对容器进行正负压交替变化操作，正负压压强为±70KPa，交替变化频率为5min，活性组分添加时间为60min；
（6）将经过步骤（5）处理过的催化剂放入KSL系列箱式高温烧结炉中煅烧3h。
将实施例6的催化剂和实施例4的催化剂进行活性比较，具体数据见下表：
可见实施6的活性明显高于实施例4的活性。
实施例7
对某电厂失活SCR脱硝催化剂进行再生，将催化剂的标准试样块切割为高30mm的3孔×3孔长方体样品，具体步骤如下：
（1）用0.8MPa，流量1.0m3/s干燥压缩空气对失效的SCR脱硝催化剂吹扫1h；
（2）将经过步骤（1）处理过的催化剂置于密闭容器内，对容器进行正负压交替变化操作，正负压压强为±70KPa，交替变化频率为5min，碱洗时间为30min；
（3）将经过步骤（2）处理过的催化剂置于密闭容器内，对容器进行正负压交替变化操作，正负压压强为±70KPa，交替变化频率为5min，酸洗时间为30min；
（4）将经过步骤（3）处理过的催化剂放入去离子水中水洗10min；
（5）将经过步骤（4）处理过的催化剂置于密闭容器内，对容器进行正负压交替变化操作，正负压压强为±70KPa，交替变化频率为5min，活性组分添加时间为90min；
（6）将经过步骤（5）处理过的催化剂放入KSL系列箱式高温烧结炉中煅烧3h。
将实施例7的催化剂和实施例6的催化剂进行活性比较，具体数据见下表：
可见实施7的活性相比实施例6略有下降。
实施例8
对某电厂失活SCR脱硝催化剂进行再生，将催化剂的标准试样块切割为高30mm的3孔×3孔长方体样品，具体步骤如下：
（1）用0.8MPa，流量1.0m3/s干燥压缩空气对失效的SCR脱硝催化剂吹扫1h；
（2）将经过步骤（1）处理过的催化剂置于密闭容器内，对容器进行正负压交替变化操作，正负压压强为±70KPa，交替变化频率为2.5min，碱洗时间为20min；
（3）将经过步骤（2）处理过的催化剂置于密闭容器内，对容器进行正负压交替变化操作，正负压压强为±70KPa，交替变化频率为2.5min，酸洗时间为20min；
（4）将经过步骤（3）处理过的催化剂放入去离子水中水洗10min；
（5）将经过步骤（4）处理过的催化剂置于密闭容器内，对容器进行正负压交替变化操作，正负压压强为±70KPa，交替变化频率为2.5min，活性组分添加时间为60min；
（6）将经过步骤（5）处理过的催化剂放入KSL系列箱式高温烧结炉中煅烧3h。
将实施例6的催化剂和实施例4的催化剂进行活性比较，具体数据见下表：
可见实施8的活性与实施例6的活性相当。
实施例9
对某电厂失活SCR脱硝催化剂进行再生，将催化剂的标准试样块切割为高30mm的3孔×3孔长方体样品，具体步骤如下：
（1）用0.8MPa，流量1.0m3/s干燥压缩空气对失效的SCR脱硝催化剂吹扫1h；
（2）将经过步骤（1）处理过的催化剂置于密闭容器内，对容器进行正负压交替变化操作，正负压压强为±70KPa，交替变化频率为7.5min，碱洗时间为20min；
（3）将经过步骤（2）处理过的催化剂置于密闭容器内，对容器进行正负压交替变化操作，正负压压强为±70KPa，交替变化频率为7.5min，酸洗时间为20min；
（4）将经过步骤（3）处理过的催化剂放入去离子水中水洗10min；
（5）将经过步骤（4）处理过的催化剂置于密闭容器内，对容器进行正负压交替变化操作，正负压压强为±70KPa，交替变化频率为7.5min，活性组分添加时间为60min；
（6）将经过步骤（5）处理过的催化剂放入KSL系列箱式高温烧结炉中煅烧3h。
将实施例9的催化剂和实施例6的催化剂进行活性比较，具体数据见下表：
可见实施9的活性低于实施例6的活性。