一种砷中毒脱销催化剂的氢气还原再生方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及大气环境保护中的脱硝催化剂再生技术领域，具体涉及一种砷中毒脱 销催化剂的氢气还原再生方法。
【背景技术】
[0002] 研究表明，氮氧化物（NOx)是造成硝酸型酸雨、光化学烟雾和灰霾天气的重要前 体物，其排放主要来自煤炭的燃烧，而火电厂NOx产生量为全国总量的一半，因此，火电厂 NOx排放控制是我国NOx排放控制的关键。选择性催化还原（SCR)作为最高效的脱硝技术， 一直是国内外燃煤电站尾气处理的首选。然而脱硝催化剂一般寿命为24000小时；此外，预 计2015年底，燃煤电厂中脱硝催化剂使用量将达到60-80万m3。如果将大量废弃催化剂直 接填埋的话，不但成本高而且造成资源的极大浪费，因此再生成为最佳的废催化剂处理方 式。
[0003] 贵金属砷As不但具有较高的生理毒性，而且对于脱硝催化剂活性影响很大。研究 表明，煤中砷的质量分数超过30ppm，SCR催化剂化学寿命将降低50%左右。尽管煤中含砷 量随煤种不同而存在偏差，一般来讲，经过24000小时工作后的中毒催化剂氧化砷含量在0 至Ij3wt%之间。如果不经过处理直接填埋，对地下水和土壤安全存在很大隐患。传统的硫酸 清洗，不但不能去除存于催化剂孔内及表面的砷物种，而且会造成活性组分流失、设备腐蚀 和强度下降。因此开发新型高效适于As中毒脱硝催化剂的再生方法，实现资源循环利用是 十分必要的。
【发明内容】
[0004] 为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种砷中毒脱销催化剂的 氢气还原再生方法，可以广泛应用于砷致失活的多种（钒基、铈基等）脱硝催化剂，并通过 简单氢气还原再生延长催化剂使用寿命且无需溶剂和活性补充过程。
[0005] 为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
[0006] -种砷中毒脱销催化剂的氢气还原再生方法，包括如下步骤：
[0007] 步骤一：将失活催化剂孔道利用铁丝和高压水枪清灰，清除表面和孔道残留的氧 化硅、硫酸钙和有机残余杂质，常温干燥后待用；
[0008] 步骤二：将步骤一所得到的干燥失活催化剂置于管式炉，于H2/He气氛焙烧，具体 条件：氢气体积比占氏/他气氛的0-100%之间，!12/他气体流量0-1001111/1^11之间，升温速 率为1-30°C/min，从室温升至400-650°C，并保持于该温度焙烧，焙烧时间为0-10h之间， 自然降温后得到脱除砷的催化剂；
[0009] 步骤三：将步骤二得到的脱除砷的催化剂取出，于110°C干燥2h后，置于空气气 氛中焙烧，焙烧条件：气体流量0_50ml/min之间，升温速率为1-50°C/min，焙烧温度为 300-600°C，焙烧时间为0-10h之间，得到再生催化剂。
[0010] 与现有的技术相比，本发明具有如下优点：
[0011] 1.本发明无需任何再生液，操作易行，As去除率高，适用于多类脱硝催化剂，特别 适合于高As中毒的脱硝催化剂再生后重新利用。
[0012] 2.本发明可以在大量的砷去除的同时，保留大部分的氧化钒、氧化钨等活性组分， 并且可以省略常规再生技术的后期的活性植入步骤。
[0013] 在无活性植入步骤的如提下，能够尚效脱除氣氧化物（NOx转化率最尚>90% )并 实现高效氧化砷去除（As203去除率最高>90% )。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合具体实施例对本发明作详细描述。
[0015] 实施例1
[0016] -种砷中毒脱销催化剂的氢气还原再生方法，包括如下步骤：
[0017] 步骤一：首先通过沉淀法制备钒钨钛或钒钼钛催化剂，然后将其置于氧化砷As203 溶液浸渍干燥后，得到氧化砷As203质量浓度为3%，然后将已经砷中毒的催化剂于450度 焙烧3h固定氧化砷后，研磨过筛，得到40-60目失活催化剂；
[0018] 步骤二：将lg的失活催化剂置于管式炉，于H2/He气氛焙烧，焙烧条件：氢气体积 比占H2/He气氛的10%，H2/He气体流量为80mL/min，升温速率为20°C/min，从室温升至 500°C，并于500°C焙烧，保持2h，自然降温后得到脱除砷的催化剂；
[0019] 步骤三：将步骤二得到的脱除砷的催化剂取出，于110°C干燥2h后，置于空气气氛 中焙烧，焙烧条件：气体流量20ml/min，升温速率为5°C/min，焙烧温度为500°C，焙烧时间 为2小时，得到再生催化剂。
[0020] 实施例2
[0021] 一种砷中毒脱销催化剂的氢气还原再生方法，包括如下步骤：
[0022] 步骤一：首先通过沉淀法制备铈钨钛催化剂，然后将其置于氧化砷As203溶液浸 渍干燥后，得到氧化砷As203质量浓度为3 %，450度焙烧3h固定氧化砷后，研磨过筛，得到 40-60目失活催化剂；
[0023] 步骤二：将lg的失活催化剂置于管式炉，于H2/He气氛焙烧，焙烧条件：氢气体积 比占H2/He气氛的5%，H2/He气体流量为50mL/min的气氛下，升温速率为10°C/min，从室 温升至600°C，并于600°C焙烧，保持20min，自然降温后得到脱除砷的催化剂；
[0024] 步骤三：将步骤二得到的脱除砷的催化剂取出，于110°C干燥2h后，置于空气气氛 中焙烧，焙烧条件：气体流量50ml/min，升温速率为10°C/min，焙烧温度为600°C，焙烧时间 为4小时，得到再生催化剂。
[0025] 实施例3
[0026] 一种砷中毒脱销催化剂的氢气还原再生方法，包括如下步骤：
[0027] 步骤一：首先通过沉淀法制备铈钨钛催化剂，然后将其置于氧化砷As203溶液浸 渍干燥后，得到氧化砷As203质量浓度为3 %，450度焙烧3h固定氧化砷后，研磨过筛，得到 40-60目失活催化剂；
[0028] 步骤二：将lg的失活催化剂置于管式炉，于H2/He气氛焙烧，焙烧条件：氢气体积 比占H2/He气氛的40%，H2/He气体流量为90mL/min，升温速率为30°C/min，从室温升至 550°C，并于550°C焙烧，保持5h，自然降温后得到脱除砷的催化剂；
[0029] 步骤三：将步骤二得到的脱除砷的催化剂取出，于110°C干燥2h后，置于空气气氛 中焙烧，焙烧条件：气体流量l〇ml/min，升温速率为40°C/min，焙烧温度为500°C，焙烧时间 为2小时，得到再生催化剂。
[0030] 实施例4
[0031] 一种砷中毒脱销催化剂的氢气还原再生方法，包括如下步骤：
[0032]步骤一：首先通过沉淀法制备钒钨钛催化剂，然后将其置于氧化砷As203溶液浸 渍干燥后，得到氧化砷As203质量浓度为3 %，450度焙烧3h固定氧化砷后，研磨过筛，得到 40-60目失活催化剂；
[0033] 步骤二：将lg的失活催化剂置于管式炉，于H2/He气氛焙烧，焙烧条件：氢气体积 比占H2/He气氛的80%，H2/He气体流量为60mL/min，升温速率为10°C/min，从室温升至 500°C，并于500°C焙烧，保持20min，自然降温后得到脱除砷的催化剂；
[0034] 步骤三：将步骤二得到的脱除砷的催化剂取出，于110°C干燥2h后，置于空气气氛 中焙烧，焙烧条件：气体流量50ml/min，升温速率为10°C/min，焙烧温度为500°C，焙烧时间 为8小时，得到再生催化剂。
[0035] 实施例5
[0036] 一种砷中毒脱销催化剂的氢气还原再生方法，包括如下步骤：
[0037] 步骤一：将砷致失活企业钒钨钛催化剂孔道利用铁丝和高压水枪清灰，清除表面 和孔道残留的氧化硅、硫酸钙和有机残余杂质，截成孔数为3X3,长度为100mm的小催化剂 干燥待用；
[0038] 步骤二：将10g步骤一所得到的失活催化剂置于管式炉，于H2/He气氛焙烧，焙烧 条件：氢气体积比占H2/He气氛的1%，H2/He气体流量为10mL/min，升温速率为5°C/min， 从室温升至600°C，并于600°C焙烧，保持4h，自然降温后得到脱除砷的催化剂；
[0039]