再生浸渍液及其制法与利用再生浸渍液增强废旧催化剂机械强度的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于催化剂领域，尤其涉及一种再生浸渍液及其制备方法及利用再生浸渍 液增强废旧催化剂机械强度的方法。
【背景技术】
[0002] 世界上的煤炭消费大国，其火电耗煤占一半以上。燃煤排放的烟气氮氧化物(NOx) 是造成大气灰霾、光化学烟雾、酸雨等区域性污染的重要原因，严重影响人体健康和社会安 定。有效控制烟气NOx排放对于NOx总量减排、改善区域大气环境具有极为重要的意义。
[0003] SCR法是世界上最主流的去除NOx的方法。SCR是利用适当的催化剂，在一定的温度 下，利用还原剂（如NH3) "有选择性"地与烟气中的NOx反应并生成无毒无污染的Ndra20。催 化剂是SCR法烟气脱硝技术的核心，其性能直接影响SCR系统的整体脱硝效果。目前工业上 应用最广的催化剂体系是V 2O5-WO3(MoO3)ZtiO2，其价格昂贵，约占 SCR系统初期建设成本的 20% ACR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，一般3~5年就需要更换。SCR催化剂的置换费用 约占 SCR系统总价的50 %。经研究，造成催化剂失活的原因有很多，其中烟气中各种有毒有 害化学成分会对催化剂表面反应活性位产生毒害作用，如砷元素、碱金属、碱土金属及金属 氧化物等。
[0004] 对失活SCR催化剂进行再生，能够提高或者恢复失活催化剂的活性，使失活催化剂 能够得以重新利用。再生费用只占全部更换催化剂费用的20%-30%。再生还可以节省处理 废弃SCR催化剂的费用。可见，SCR催化剂的再生对于降低SCR系统的运行成本，提高SCR烟气 脱硝技术的经济性具有重要的现实意义。
[0005] 目前公认的再生方式为干法除灰一去离子水清洗一再生清洗液清洗一浸渍一干 燥的操作流程。但经清洗后的催化剂机械强度会有大幅度的降低，减少了再生催化剂的使 用寿命。因此亟需开发一种可以提高再生催化剂机械强度的方法。
【发明内容】
[0006] 发明目的:本发明的第一目的提供一种能恢复或提高废旧催化剂活性的再生浸渍 液;本发明的第二目的是提供该再生浸渍液的制备方法;本发明的第三目的是利用该再生 浸渍液增强废旧催化剂机械强度的方法。
[0007] 技术方案:本发明所述的再生浸渍液，包括如下重量份数的组分:偏钒酸铵1-2份、 单乙醇胺1.2-1.4份、七钼酸铵2-2.2份、无水乙醇200-300份、冰醋酸20-40份;还包括钛酸 酯或硅酸酯100-120份，或者钛酸酯100-120份、硅酸酯5-15份。
[0008] 其中，所述钛酸酯为钛酸异丙酯、钛酸乙酯或钛酸四丁酯;所述硅酸酯为正硅酸乙 酯。
[0009] 本发明所述再生浸渍液的制备方法，包括如下步骤：
[0010] (1)按重量份数将无水乙醇与冰醋酸混合、调节pH为2-3、搅拌后加入钛酸酯和/或 硅酸酯，搅拌形成溶胶；
[0011] (2)按重量份数将偏钒酸铵、单乙醇胺与七钼酸铵混合，加去离子水搅拌后得活性 溶液；
[0012] (3)将活性溶液与溶胶混合、搅拌得到再生浸渍液。
[0013] 本发明利用再生浸渍液增强废旧催化剂机械强度的方法，包括如下步骤:对废旧 催化剂依次进行机械除灰、有毒物质清除、再生浸渍液浸渍以及煅烧。
[0014] 其中，所述的再生浸渍液浸渍，是将催化剂置于再生浸渍液中以10-12cm/min的速 度进行浸渍提拉，使再生浸渍液中的溶胶涂覆在催化剂表面，于空气中干燥12_24h，催化剂 表面形成凝胶即可。
[0015] 煅烧是将催化剂于80-90 °C干燥60-90min，再于120-150 °C干燥60-90min，后于 400-450 °C 煅烧 4-8h。
[0016] 有毒物质清除是将废旧催化剂置于含有1 %-10 %的NaOH或KOH和0.5 %-2 % H2S〇4 的清洗液中分步清洗。
[0017] 同时，在废旧催化剂在机械除灰后、有毒物质清除前，还对其进行湿法预清洁，用 以除灰。该湿法预清洁包括用低压高速水清洗废旧催化剂。在低压高速水清洗废旧催化剂 后，将其置于含有抗坏血酸的清洗液中清洗，以去除Fe元素。
[0018] 所述废旧催化剂在有毒物质清除后、再生浸渍液浸渍前，还对其进行超声水清洗。
[0019] 有益效果:本发明与现有技术相比，其显著优点为:再生液浸渍能在废旧催化剂的 表面形成凝胶，其能有效负载补充的活性物质，并增加活性物质与催化剂基体的结合性，提 高催化剂的粘附强度和磨损强度；同时，再生浸渍液的制备方法与废旧催化剂机械强度的 增加方法简单易行、容易实现。
[0020] 具体实施方法
[0021] 下面对本发明的技术方案作详细说明。
[0022] 本发明的再生浸渍液包括溶胶和活性成分，其中，溶胶包括无水乙醇200-300份、 冰醋酸20-40份，以及钛酸酯或硅酸酯100-120份，或者钛酸酯100-120份和硅酸酯5-15份； 活性成分包括偏钒酸铵1-2份、单乙醇胺1.2-1.4份及七钼酸铵2-2.2份。其中，溶胶中还可 以包括去离子水20-40份。
[0023]上述钛酸酯例如可以包括钛酸异丙酯、钛酸乙酯和钛酸四丁酯等，它们能形成二 氧化钛溶胶，其中，钛酸乙酯水解速度较快，钛酸四丁酯水解速度虽慢但其价格低廉，钛酸 异丙酯水解性能最好。上述硅酸酯例如可以为正硅酸乙酯，其水解形成纳米级二氧化硅，二 氧化硅也可作为催化剂载体，但是催化活性略低于二氧化钛载体催化剂，因此，可以用钛酸 酯和硅酸酯的组合替代钛酸类脂，例如采用钛酸异丙酯和正硅酸乙酯的组合，其中，钛酸异 丙酯和正硅酸乙酯可以形成钛硅分子筛，以作为催化剂载体，具有更高的比表面积和更强 的耐磨性能。溶胶经过煅烧后能形成二氧化钛或二氧化硅，它们是废旧脱硝催化剂良好的 载体;偏钒酸铵和七钼酸铵可作为活性物质补充到催化剂中，单乙醇胺用于溶解偏钒酸铵， 这三种物质缺一不可;再生浸渍液能在废旧催化剂基体表面形成凝胶，提高其与废旧催化 剂基体的结合力和耐磨性能。当然在再生浸渍液制备过程中，还需添加催化剂粘结剂，如羧 甲基纤维素、聚环氧乙烷等物质。
[0024]实施例1:再生浸渍液的制备方法
[0025] 第一步:将900g无水乙醇与100g冰醋酸混合，用酸调节PH = 2,用磁力搅拌器搅拌 30分钟后，加入500g钛酸四丁酯和100g去离子水，继续搅拌Ih，形成TiO2溶胶。
[0026] 第二步:称取5g偏钒酸铵，6g单乙醇胺，将偏钒酸铵加入单乙醇胺溶液中，80 °C溶 解并搅拌均匀，形成溶液A。称取IOg七钼酸铵，Ig羟甲基纤维素，Ig聚环氧乙烷，溶于50g去 离子水并搅拌均匀，形成溶液B。
[0027]第三步:将第二步制备的溶液A和溶液B倒入第一步配制的TiO2溶胶中，用磁力搅 拌器搅拌30min，使其混合均匀。
[0028]实施例2:再生浸渍液的制备方法
[0029] 第一步：称取500g钛酸异丙酯，1000 g无水乙醇，150g冰醋酸，用磁力搅拌器搅拌 Ih，使其混合均匀，形成TiO2溶胶。
[0030] 第二步:称取7g偏钒酸铵，6.5g单乙醇胺，将偏钒酸铵加入单乙醇胺溶液中，80 °C 溶解并搅拌均匀，形成溶液A。称取10.5g七钼酸铵，Ig羟甲基纤维素，Ig聚环氧乙烷，溶于 50g去离子水并搅拌均匀，形成溶液B。
[0031]第三步:将第二步制备的溶液A和溶液B倒入第一步配制的TiO2溶胶中，用磁力搅 拌器搅拌30min，使其混合均匀。
[0032]实施例3:再生浸渍液的制备方法
[0033] 第一步:称取400g钛酸四丁酯，50g正娃酸乙酯，1000 g无水乙醇，100g冰醋酸，用磁 力搅拌器搅拌Ih，使其混合均匀，形成TiO2和SiO2的复合溶胶。
[0034] 第二步:称取Sg偏钒酸铵，5.6g单乙醇胺，将偏钒酸铵加入单乙醇胺溶液中，80 °C 溶解并搅拌均匀，形成溶液A。称取8. Sg七钼酸铵，2g羟甲基纤维素，2g聚环氧乙烷，溶于80g 去离子水并搅拌均匀，形成溶液B。
[0035]第三步:将第二步制备的溶液A和溶液B倒入第一步配制的T