一种失活选择性催化还原脱硝催化剂的再生方法_5

文档序号:9360781阅读:来源:国知局
进行干燥处理,干燥时间为2. 5h,即 得本实施例再生后的SCR脱硝催化剂。
[0098] 二、再生催化剂活性测试
[0099] 分别将失活催化剂和再生催化剂置于在lt/h燃煤锅炉上配套建设的SCR脱硝催 化剂活性测试系统中,在实际烟气中检验失活催化剂的再生效果。上述脱硝催化剂活性测 试系统的进风管( 通过法兰连接在锅炉排烟管道上,液氨钢瓶中的氨气经减压 阀后由质量流量计控制流量并加入到脱硝活性测试系统的进风管中,氨气和摩尔比 控制1:1,氨气和烟气在静态混合器中混合后进入脱硝反应器进行脱硝反应,净烟气由反应 器后的出风管排出。系统处理风量通过出风管路上的变频风机调节,风量数值由管路上的 流量计读取。脱硝反应器为不锈钢材质,尺寸为160_X 160_X 1100mm,本脱硝测试系统可 将3根尺寸为150mmX 150mmX 1000 mm的催化剂串联进行活性测试,管道及反应器外壁采用 硅酸铝纤维保温棉进行保温。本发明实验过程中,取一根催化剂置于催化剂活性测试系统 内测试催化剂的脱硝性能。
[0100] 实验条件如下:烟气量150m3/h,NOx*度440ppm,NH 3浓度为440ppm,0 2含量 3. 92%,S02含量 0. 04%,H20 含量 8. 75%,反应温度 350°C。烟气成分使用 MRU Vario-plus 型烟气分析仪进行测试。实验结果表明,本实施例中再生处理后催化剂的脱硝率为85. 2 %, SO2的氧化率约0. 75%。根据《水质-钒的测定钽试剂(BPHA)萃取分光光度法》(GB/T 15503-1995)和《钨矿石、钼矿石化学分析方法第1部分:钨量测定》(GB/T 14352. 1-2010) 中的方法,测试出再生过程中钒和钨的浸出率分别为0. 25%和0. 32%。
[0101] 实施例6
[0102] 一、失活SCR脱硝催化剂的再生处理
[0103] 本实施例的一种失活选择性催化还原脱硝催化剂的再生方法,其工艺流程如图1 所示,该再生方法的具体步骤为:
[0104] (1)取一根国内某燃煤锅炉配套建设脱硝装置中运行时间超过24000小 时的失活SCR脱硝催化剂(V 2O5-WO3AiO2,壁厚:1. 1臟,节距:8. 2臟,催化剂尺寸: 150mmX 150mmX800mm),用清洁干燥的压缩空气吹扫失活SCR脱硝催化剂,以去除催化剂 表面沉积的飞灰;其中,压缩空气的工作气压为I. 2MPa,气体流量为0. 5m3/s,吹扫时间为 22min〇
[0105] (2)将吹灰处理后的催化剂置于100L第一清洗液中,在室温24°C下进行超声辅 助清洗60min,以去除催化剂表面沉积的SiO 2,本实施例中的第一清洗液选用摩尔浓度为 0· 006mol/L的NH4F溶液,超声功率为400W。
[0106] (3)向步骤⑵中的NH4F溶液中添加氨水,调节溶液的pH值为11,同时向溶液中 加入吐温20作为表面活性剂以得到碱性清洗液,该碱性清洗液中吐温20的质量百分比浓 度为0.3%。将步骤(2)中去除了 SiO2的催化剂置于上述碱性清洗液中于45°C下进行浸 渍清洗40min,以去除引起催化剂中毒的As和P。
[0107] (4)将步骤(3)中清洗后的催化剂置于100L酸性清洗液中,同时加入吐温20和 L-抗坏血酸,控制溶液中吐温20的质量百分比浓度为1. 3%,L-抗坏血酸的质量百分比 浓度为〇. 7%,在65°C温度下对催化剂进行浸渍清洗55min,以去除引起催化剂中毒的碱金 属。本实施例中的酸性清洗液选用摩尔浓度为0. 〇〇6mol/L的乙二酸溶液。
[0108] (5)将步骤⑷中清洗后的催化剂在112°C下进行干燥处理,干燥时间为3h,即得 本实施例再生后的SCR脱硝催化剂。
[0109] 二、再生催化剂活性测试
[0110] 分别将失活催化剂和再生催化剂置于在lt/h燃煤锅炉上配套建设的SCR脱硝催 化剂活性测试系统中,在实际烟气中检验失活催化剂的再生效果。上述脱硝催化剂活性测 试系统的进风管(tpl5〇mm)通过法兰连接在锅炉排烟管道上,液氨钢瓶中的氨气经减压 阀后由质量流量计控制流量并加入到脱硝活性测试系统的进风管中,氨气和摩尔比 控制1:1,氨气和烟气在静态混合器中混合后进入脱硝反应器进行脱硝反应,净烟气由反应 器后的出风管排出。系统处理风量通过出风管路上的变频风机调节,风量数值由管路上的 流量计读取。脱硝反应器为不锈钢材质,尺寸为160_X 160_X 1100mm,本脱硝测试系统可 将3根尺寸为150mmX 150mmX 1000 mm的催化剂串联进行活性测试,管道及反应器外壁采用 硅酸铝纤维保温棉进行保温。本发明实验过程中,取一根催化剂置于催化剂活性测试系统 内测试催化剂的脱硝性能。
[0111] 实验条件如下:烟气量150m3/h,NO3^度440ppm,NH 3浓度为440ppm,0 2含量 3. 92%,S02含量 0. 04%,H20 含量 8. 75%,反应温度 350°C。烟气成分使用 MRU Vario-plus 型烟气分析仪进行测试。实验结果表明,本实施例中再生处理后催化剂的脱硝率、脱硝活性 恢复程度及脱硝过程中SO2的转化率均与实施例3相接近。根据《水质-钒的测定钽试剂 (BPHA)萃取分光光度法》(GB/T 15503-1995)和《钨矿石、钼矿石化学分析方法第1部分: 钨量测定》(GB/T 14352. 1-2010)中的方法,测试再生过程中钒和钨的浸出率,结果表明钒 和钨的浸出率分别为〇. 2%和0. 27%。
[0112] 本发明中的失活选择性催化还原脱硝催化剂的再生方法能够分步骤高效去除失 活SCR脱硝催化剂表面的沉积Si0 2、As、P和碱金属这几种致失活物质,催化剂活性组分的 溶出率低,可使失活SCR脱硝催化剂的活性得到较高程度的恢复。同时,本发明中的再生工 艺不会在催化剂表面形成有害残留,也不会降低催化剂的机械强度和脱硝选择性。此外,本 发明的再生工艺流程简单,成本低廉,且减少了再生过程对环境的污染,具有较强的工业推 广应用价值。
【主权项】
1. 一种失活选择性催化还原脱硝催化剂的再生方法,其特征在于:包括以下步骤: (1) 用清洁干燥的压缩空气吹扫失活SCR脱硝催化剂,以去除催化剂表面沉积的飞灰; (2) 在超声波存在的情况下,将吹灰处理后的催化剂置于第一清洗液中进行清洗,以去 除催化剂表面沉积的SiO2; (3) 将步骤(2)中清洗后的催化剂置于碱性清洗液中进行浸渍清洗,以去除引起催化 剂中毒的As和P ; (4) 将步骤(3)中清洗后的催化剂置于酸性清洗液中进行浸渍清洗,以去除引起催化 剂中毒的碱金属; (5) 将步骤⑷中清洗后的催化剂进行干燥处理,即得再生后的SCR脱硝催化剂。2. 根据权利要求1所述的一种失活选择性催化还原脱硝催化剂再生的方法,其特征在 于:步骤(1)中压缩空气的工作气压为0. 5~2MPa,气体流量为0. 3~I. 2m3/s,吹扫时间 为 10 ~30min。3. 根据权利要求1所述的一种失活选择性催化还原脱硝催化剂再生的方法,其特征在 于:步骤(2)中的第一清洗液选用摩尔浓度为0. 001~0. lmol/L的NH4F溶液,超声功率为 200~500W,清洗时间为20~80min。4. 根据权利要求3所述的一种失活选择性催化还原脱硝催化剂再生的方法,其特征在 于:步骤(3)中的碱性清洗液为向步骤⑵中的NH 4F溶液中继续加入氨水和表面活性剂得 到的,该碱性清洗液的pH值为9. 0~12. 0,浸渍清洗的温度为40~90°C,清洗时间为30~ IOOmin05. 根据权利要求4所述的一种失活选择性催化还原脱硝催化剂再生的方法,其特征在 于:所述的表面活性剂选用吐温20,且碱性清洗液中吐温20的质量百分比浓度为0. 1%~ 2. 0%〇6. 根据权利要求1-5中任一项所述的一种失活选择性催化还原脱硝催化剂再生的方 法,其特征在于:步骤(4)中的酸性清洗液选用摩尔浓度为0. 0001~0.0 lmol/L的乙二酸 溶液,清洗温度为40~80°C,清洗时间为20~60min。7. 根据权利要求6所述的一种失活选择性催化还原脱硝催化剂再生的方法,其特征在 于:所述的乙二酸溶液中还含有表面活性剂和抗氧化剂。8. 根据权利要求7所述的一种失活选择性催化还原脱硝催化剂再生的方法,其特征在 于:乙二酸溶液中的表面活性剂选用吐温20,抗氧化剂选用L-抗坏血酸,且溶液中吐温20 和L-抗坏血酸的质量百分比浓度分别为0. 1 %~2. 0%、0. 05~2. 0%。9. 根据权利要求8所述的一种失活选择性催化还原脱硝催化剂再生的方法,其特征在 于:步骤(5)中干燥处理的温度为100~120°C,干燥时间为2~4h。
【专利摘要】本发明公开了一种失活选择性催化还原脱硝催化剂的再生方法,属于失活脱硝催化剂再生方法技术领域。本发明主要包括机械清灰、NH4F溶液超声清洗、乙二酸溶液清洗和干燥,即首先以弱酸性的NH4F溶液清洗失活SCR催化剂表面沉积的SiO2,再加入氨水调节溶液pH值为9.0~12.0,去除失活催化剂表面的砷和磷,然后用乙二酸溶液清洗催化剂,去除其表面的碱金属。利用本发明中的再生方法可高效去除失活SCR脱硝催化剂表面沉积的SiO2、砷、磷和碱金属,且催化剂活性组分溶出率低,并且不会在催化剂表面形成有害残留,再生催化剂的活性可恢复至新催化剂90%以上,同时不会造成催化剂机械强度和选择性的下降,具有较强的工业应用价值。
【IPC分类】B01J38/04, B01J38/66, B01J23/92, B01J38/62
【公开号】CN105080622
【申请号】CN201510583036
【发明人】贾勇, 李睦, 周军, 王烨, 谢江坤, 关正文
【申请人】中建中环工程有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年9月14日
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