一种砷中毒脱销催化剂的氢气还原再生方法_2

文档序号:9497600阅读:来源:国知局
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30ml/min,升温速率为5°C/min,焙烧温度为500°C,焙烧时间 为3小时,得到再生催化剂。
[0040]实施例1-5再生催化剂的效率恢复率对比试验:
[0041] 使用实施例1-5的再生催化剂350°C效率恢复率进行对比,并利用XRF测试As去 除率,催化剂脱硝效率、活性恢复率和As去除率、按如下公式计算:
[0042] 脱硝效率μ= ([N0Xin] - [N0fcut]) / [Ν0Χιη]X100 %
[0043] 活性恢复率y= (μ regenerated poisoned^^regenerated
[0044] As去除率x= ([As203pol咖J- [As203regenerated]) / [As203pols咖d]X100 %
[0045] 其中:[N0Xin]为反应器进口的NOx浓度(ppm),[N0fcut]为处理后气体中NOx的 浓度(ppm)。测试条件为:温度350°C、常压、反应空速UOOOOh1,催化剂取0.lg,烟气浓 度为 500ppmNH3, 500ppmN0, 3 % 02;[As203pcilscined]为中毒催化剂砷百分含量(以As203), [As203regenerated]为再生催化齐砷百分含量(以As203)。表一为上述实施例的实验结果。
[0046]表一
[0047]

[0048] 表一结果表明,600°C,5%H2/He条件下高温还原可有效清钒基和铈基脱硝催化剂 的砷,并有效恢复催化活性;而500°C和550°C再生温度尽管能除去部分砷,只能恢复部分 活性;对于企业废旧中毒催化剂,氢气高温再生也取得良好效果。
【主权项】
1. 一种砷中毒脱销催化剂的氢气还原再生方法,其特征在于,包括如下步骤: 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; 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; 步骤三:将步骤二得到的脱除砷的催化剂取出,于ll〇°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。2. 根据权利要求1所述的一种砷中毒脱销催化剂的氢气还原再生方法,其特征在于, 包括如下步骤: 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; 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; 步骤三:将步骤二得到的脱除砷的催化剂取出,于ll〇°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。3. 根据权利要求1所述的一种砷中毒脱销催化剂的氢气还原再生方法,其特征在于, 包括如下步骤: 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; 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; 步骤三:将步骤二得到的脱除砷的催化剂取出,于ll〇°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。4. 根据权利要求1所述的一种砷中毒脱销催化剂的氢气还原再生方法,其特征在于, 包括如下步骤: 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; 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; 步骤三:将步骤二得到的脱除砷的催化剂取出,于ll〇°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。5. 根据权利要求1所述的一种砷中毒脱销催化剂的氢气还原再生方法,其特征在于, 包括如下步骤: 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; 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; 步骤三:将步骤二得到的脱除砷的催化剂取出,于ll〇°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。6. 根据权利要求1所述的一种砷中毒脱销催化剂的氢气还原再生方法,其特征在于, 包括如下步骤: 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; 步骤二:将l〇g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; 步骤三:将步骤二得到的脱除砷的催化剂取出,于ll〇°C干燥2h后,置于空气气氛中焙 烧,焙烧条件:气体流量30ml/min,升温速率为5°C/min,焙烧温度为500°C,焙烧时间为3 小时,得到再生催化剂。
【专利摘要】一种砷中毒脱销催化剂的氢气还原再生方法,先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;然后将干燥失活催化剂置于管式炉,于H2/He气氛焙烧,自然降温后得到脱除砷的催化剂;最后脱除砷的催化剂取出,于110℃干燥2h后,置于空气气氛中焙烧,得到再生催化剂,本发明可以广泛应用于砷致失活的多种脱硝催化剂,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。
【IPC分类】B01J23/28, B01D53/86, B01D53/56, B01J23/92, B01J38/10, B01J23/30
【公开号】CN105251543
【申请号】CN201510685338
【发明人】李俊华, 李想, 郝吉明, 何煦, 刘欣, 李柯志, 朱彤
【申请人】清华大学
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年10月20日
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