一种生产硝酸盐、亚硝酸盐的装置尾气脱NOx净化催化剂的活性再生方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于催化剂技术领域，具体涉及一种生产硝酸盐、亚硝酸盐的装置尾气脱 NOx净化催化剂的活性再生方法。
【背景技术】
[0002] 因尾气中NOx(这里指一氧化氮、二氧化氮两种氮氧化物）含量较高，且夹带了钠 盐或其他金属阳离子盐类等雾状物，硝酸钠、亚硝酸钠及其他硝酸盐生产装置尾气脱NOx 治理难度远大于硝酸装置尾气、烟气的选择性还原脱NOx处理。且脱NOx催化剂容易受到 固体颗粒的覆盖降低催化剂活性，增加床层阻力降，造成硝酸钠、亚硝酸钠及其他硝酸盐生 产装置无法长时间稳定运行。更换催化剂或采用除雾吸收、电除尘等进一步预分离措施使 得净化成本一直相对较高。
[0003] 此类工况下因硝酸盐颗粒覆盖造成催化剂活性衰减，在不移动催化剂的情况下， 使用除盐水浸渍洗涤、热空气烘干等物理手段体内再生的方法未见报道。大连凯特利催化 工程技术有限公司在2010年开发了牌号为"N-847D"宽温高效氨选择性催化还原催化剂 (专利CN 103877988 A公开）。该催化剂在硝酸盐颗粒覆盖造成催化剂活性衰减情况下可 以通过低成本的除盐水浸渍洗涤等手段使得活性再生。且在杭州龙山化工有限公司（专利 CN 104162351 A、CN 203764140 U公开）、襄阳泽东化工集团有限公司等多套两钠装置（即 硝酸钠、亚硝酸钠生产装置）尾气净化流程中N-847D催化剂可以经过3~8次的洗涤再生， 在预净化流程中可使用简单、低成本的捕雾、除尘设备，使用寿命可以达到2~8年。较好 地解决了企业的高成本运行负担，实现了普遍的工业化应用。
【发明内容】
[0004] 为解决工业化治理硝酸盐和亚硝酸盐装置尾气预处理成本高、脱NOx催化剂寿命 短的难题，本发明提供一种生产硝酸盐、亚硝酸盐的装置尾气脱NOx净化催化剂的活性再 生方法。
[0005] 为实现上述目的本发明采用的技术方案为：
[0006] -种生产硝酸盐、亚硝酸盐的装置尾气脱NOx净化催化剂的活性再生方法，经直 硝法或间接法催化生产硝酸盐、亚硝酸盐的尾气净化催化剂活性下降后，在反应器内使催 化剂床层温度降至5~120°C，而后引入除盐水反复浸泡洗涤催化剂，至浸泡液中金属阳离 子总含量低于50mg/L，将除盐水排除，再以热空气吹扫催化剂床层，连续排出残留液体，而 后继续以热空气吹扫干燥，进而实现催化剂的再生。
[0007] 所述催化剂活性下降后切断通过催化剂床层的尾气，利用引入的空气对其降温或 放置自然降温，而后在反应器内对催化剂活性再生，向反应器内加入除盐水进行浸泡洗涤， 浸泡后排出洗涤后的除盐水，重复浸泡洗涤过程，至浸泡液中金属阳离子总含量低于50mg/ L，排液后再以热空气吹扫催化剂床层，连续排出残留液体，干燥，进而实现催化剂的再生。
[0008] 上述经直硝法或间接法催化生产硝酸盐、亚硝酸盐的催化剂是宽温高效的氨选择 性催化还原脱除NOx催化剂（即大连凯特利催化工程技术有限公司开发的牌号为"N-847D" 的宽温高效氨选择性催化还原催化剂），催化剂由活性组分、助剂和载体组成；其中活性组 分重量为催化剂重量的2%~10%，助剂重量为催化剂重量的0. 5~7% ;所述活性组分为 Cu和Mn金属化合物，助剂为混合稀土金属、稀土氧化物或过度金属化合物；载体为Al2O3或 Ti02_Al203〇
[0009] 所述催化剂床层温度降至5~100 °C。
[0010] 所述优选反复浸泡洗涤催化剂3-8次，单次引入除盐水用量为催化剂体积的 0. 5~1. 5倍，单次浸泡1~3小时。
[0011] 所述更优选反复浸泡洗涤催化剂3-5次，单次引入除盐水用量为催化剂体积的 0. 5~I. 0倍，单次浸泡1~2小时。
[0012] 所述优选除盐水参数条件为：温度5~100 °C，硬度0. 02~0. lmmol/L，电导率 50~1000uS/cm，全铁含量0· 05~0· 3mg/L，pH值（25°C )在6. 0~12. 0之间，溶解固形 物含量量100~4000mg/L。
[0013] 所述更优选除盐水参数条件为：温度5~100°C，硬度0. 05~0. lmmol/L，电导率 50~500uS/cm，全铁含量0· 1~0· 2mg/L，pH值（25°C )在6. 0~12. 0之间，溶解固形物 含量量100~2000mg/L。
[0014] 所述优选热空气吹扫催化剂床层是以100~500°C、2000~δΟΟΟΙΓ1热空气吹扫催 化剂床层20~40小时，连续排出残留液体。
[0015] 所述更优选热空气吹扫催化剂床层是以100~300°C、2000~30001^热空气吹扫 催化剂床层20~40小时，连续排出残留液体。
[0016] 本发明的所具有的优点：一般化工生产企业都具备再生需要的条件，不需要额外 添加占用其他再生设备；操作简单，操作弹性较大，按照操作手册执行即可，不需要专门的 技术培训，可靠性高。
[0017] 同时采用本发明再生催化剂的方法排除因催化剂活性组分流失、其他毒物永久毒 化等活性损失原因，再生后的催化剂活性与非常接近新鲜催化剂活性，活性得以最大限度 再生。再生后的催化剂再次用于硝酸盐、亚硝酸盐的装置尾气脱NOx净化使用，床层阻力降 在3~20KPa之间，出口 NOx浓度在10~300mg/Nm3之间，尾气达标排放。
【具体实施方式】
[0018] 实施例1
[0019] 经直硝法或间接法催化生产硝酸盐、亚硝酸盐时，催化剂床层阻力降增大到影响 到正常生产运行或催化剂活性衰减不能满足生产要求时，切断通过催化剂床层的尾气，弓丨 入空气降温或放置自然降温至催化剂床层温度达l〇〇°C时，不需要移动催化剂，反应器内体 内直接再生。引入除盐水进行反复浸泡洗涤，选用除盐水参数条件为：温度为25°C，硬度为 0· 03mmol/L，电导率为80uS/cm，全铁含量为0· 2mg/L，pH值（25°C )在7. 0之间，溶解固形 物含量为300mg/L，单次浸泡洗涤除盐水用量为催化剂体积的1. 0倍，即除盐水的上液面位 置高于N-847D催化剂顶端200mm，单次静态浸泡1小时后排出溶解饱和的除盐水。每次浸 泡后检测溶解饱和的除盐水中金属阳离子总浓度，重复以上洗涤过程4次，至浸泡液中金 属阳离子总含量低于50mg/L。反复浸泡洗涤后排液，再以200°0,20001^热空气吹扫催化 剂床层40小时，连续排出残留液体，当出口的热空气湿度低于进口热空气湿度的2倍时，停 止吹扫，实现催化剂活性得以最大限度再生。再生后的催化剂再次用于硝酸盐、亚硝酸盐的 装置尾气脱NOx净化使用，床层阻力降在3~20KPa之间，出口 NOx浓度在10~300mg/Nm3 之间，尾气达标排放。
[0020] 上述经直硝法或间接法催化生产硝酸盐、亚硝酸盐的催化剂是宽温高效的氨选择 性催化还原脱除NOx催化剂（即大连凯特利催化工程技术有限公司开发的牌号为"N-847D" 的宽温高效氨选择性催化还原催化剂），催化剂由活性组分、助剂和载体组成；其中活性组 分重量为催化剂重量的2%~10%，助剂重量为催化剂重量的0. 5~7% ;所述活性组分为 Cu和Mn金属化合物，助剂为混合稀土金属、稀土氧化物或过度金属化合物；载体为Al2O3或 Ti02_Al203〇
[0021] 实施例2~18
[0022] 按照实施例1的各个步骤及条件对催化剂的再生方法进行了调变，只不过是再生 介质的参数、再生温度、吹扫时间不同等等，并将结果列于表格1。
[0023] 表 1
[0024]
【主权项】
1. 一种生产硝酸盐、亚硝酸盐的装置尾气脱NOx净化催化剂的活性再生方法，其特征 在于：经直硝法或间接法催化生产硝酸盐、亚硝酸盐的尾气净化催化剂活性下降后，在反应 器内使催化剂床层温度降至5~120°C，而后引入除盐水反复浸泡洗涤催化剂，至浸泡液中 金属阳离子总含量低于50mg/L，将除盐水排除，再以热空气吹扫催化剂床层，连续排出残留 液体，而后继续以热空气吹扫干燥，进而实现催化剂的再生。
2. 按权利要求1所述的生产硝酸盐、亚硝酸盐的装置尾气脱NOx净化催化剂的活性再 生方法，其特征在于：所述催化剂活性下降后切断通过催化剂床层的尾气，利用引入的空气 对其降温或放置自然降温，而后在反应器内对催化剂活性再生，向反应器内加入除盐水进 行浸泡洗涤，浸泡后排出洗涤后的除盐水，重复浸泡洗涤过程，至浸泡液中金属阳离子总含 量低于50mg/L，排液后再以热空气吹扫催化剂床层，连续排出残留液体，干燥，进而实现催 化剂的再生。
3. 按权利要求1或2所述的生产硝酸盐、亚硝酸盐的装置尾气脱NOx净化催化剂的活 性再生方法，其特征在于：所述催化剂床层温度降至5~KKTC。
4. 按权利要求1或2所述的生产硝酸盐、亚硝酸盐的装置尾气脱NOx净化催化剂的活 性再生方法，其特征在于：所述反复浸泡洗涤催化剂3-8次，单次引入除盐水用量为催化剂 体积的0. 5~1. 5倍，单次浸泡1~3小时。
5. 按权利要求4所述的生产硝酸盐、亚硝酸盐的装置尾气脱NOx净化催化剂的活性再 生方法，其特征在于：所述反复浸泡洗涤催化剂3-5次，单次引入除盐水用量为催化剂体积 的0. 5~I. 0倍，单次浸泡1~2小时。
6. 按权利要求1或2所述的生产硝酸盐、亚硝酸盐的装置尾气脱NOx净化催化剂的活 性再生方法，其特征在于：所述除盐水参数条件为：温度5~KKTC，硬度0. 02~0. lmmol/ L，电导率50~1000uS/cm，全铁含量0? 05~0? 3mg/L，pH值（25°C )在6. 0~12. 0之间， 溶解固形物含量量100~4000mg/L。
7. 按权利要求6所述的生产硝酸盐、亚硝酸盐的装置尾气脱NOx净化催化剂的活性再 生方法，其特征在于：所述除盐水参数条件为：温度5~KKTC，硬度0. 05~0. lmmol/L，电 导率50~500uS/cm，全铁含量0? 1~0? 2mg/L，pH值（25°C )在6. 0~12. 0之间，溶解固 形物含量量100~2000mg/L。
8. 按权利要求1或2所述的生产硝酸盐、亚硝酸盐的装置尾气脱NOx净化催化剂的活 性再生方法，其特征在于：所述热空气吹扫催化剂床层是以1〇〇~5〇o°c、2〇〇〇~Soootr1热 空气吹扫催化剂床层20~40小时，连续排出残留液体。
9. 按权利要求8所述的生产硝酸盐、亚硝酸盐的装置尾气脱NOx净化催化剂的活性再 生方法，其特征在于：所述热空气吹扫催化剂床层是以100~300°C、2000~300(? 4热空气 吹扫催化剂床层20~40小时，连续排出残留液体。
【专利摘要】本发明属于催化剂技术领域，具体涉及一种生产硝酸盐、亚硝酸盐的装置尾气脱NOx净化催化剂的活性再生方法。经直硝法或间接法催化生产硝酸盐、亚硝酸盐的尾气净化催化剂活性下降后，在反应器内使催化剂床层温度降至5～120℃，而后引入除盐水反复浸泡洗涤催化剂，至浸泡液中金属阳离子总含量低于50mg/L，将除盐水排除，再以热空气吹扫催化剂床层，连续排出残留液体，而后继续以热空气吹扫干燥，进而实现催化剂的再生。排除因催化剂活性组分流失、其他毒物永久毒化等活性损失原因，本发明方法再生后的催化剂活性与非常接近新鲜催化剂活性，活性得以最大限度再生。
【IPC分类】B01D53-56, B01J23-94, B01J23-889, B01D53-88, B01D53-96
【公开号】CN104801183
【申请号】CN201510193850
【发明人】束庆宇, 刘振峰, 肖菲, 吴熠, 杜霞茹
【申请人】大连凯特利催化工程技术有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年4月22日