一种scr脱硝催化剂的再生方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及催化剂再生技术领域，具体涉及一种SCR脱硝催化剂的再生方法。
【背景技术】
[0002] 选择性催化还原（SCR)脱硝技术是一种高效、可靠、成熟的烟气脱硝技术，广泛应 用于我国燃煤电厂锅炉烟气脱硝系统中，SCR脱硝催化剂是该技术的关键部件。"十二五" 规划要求我国燃煤电厂严格执行烟气脱硝新标准，由此激发了"十二五"期间SCR催化剂市 场需求量的爆发式增长。随着目前大量的SCR催化剂的投入使用，几年后，废弃或失活SCR 催化剂将成为困扰该领域的重大固废处理难题。通过对废烟气脱硝催化剂进行再生，可提 高或者恢复废烟气脱硝催化剂的活性，使其能够循环使用。
[0003] 国内外报道的SCR催化剂再生技术主要包括吹灰、超声清洗、化学清洗、活性成分 补充和焙烧等几个环节。活性成分补充主要使用包含偏钒酸铵、钨酸铵或钼酸铵的再生活 性液，对预处理后的失活SCR催化剂进行浸泡，最后通过焙烧工序，获得表面补充了 V205、 W03或此03的SCR催化剂，从而将其脱硝活性恢复至一定程度。在再生活性液中溶入含钒、 钨或钼的化合物，不但会提高再生工艺成本，同时，也会致使有害金属化合物进一步污染环 境，比如产生相关污水。
[0004] 据了解，仅约70%-80%的完整废烟气脱硝催化剂可进行再生，20%-30%破损废催化 剂无法用于再生。整个生命周期中，废烟气脱硝催化剂最多可再生3-4次。不能进行再生 的废烟气脱硝催化剂，只能用于回收其中的金属或进行最终处置。失效SCR催化剂经过反 复多次再生循环利用后，其各方面物理化学性质发生较大的改变，再生成本逐渐升高且寿 命变短。这时，该催化剂便不适宜再生利用，而应对其进行回收处理。随着SCR工艺的广泛 应用，废催化剂将会越来越多。有效回收废催化剂的有用金属元素，将其资源化利用、变废 为宝必定是SCR催化剂循环利用的发展方向。
[0005]目前，国内对废弃SCR催化剂的回收技术主要有钠(钙)化焙烧-水浸、湿法酸浸和 碱浸、电解法等，主要回收其中的V205、W(M〇)03和110 2。大都是先将SCR催化剂中的钒钨 形成可溶性盐，并富集到一定浓度，除去其中的杂质，如磷、砷、硅等，然后过滤出钛酸盐渣 滓，得到含偏钒酸盐和钨酸盐的混合溶液，最后进一步分离并焙烧获得V 2〇5和W03。上述工 艺比较繁杂，并且SCR催化剂中V20 5和W03或此03的含量比较低，分离和提纯比较困难， 分离和提纯工序繁杂，处理成本高。
【发明内容】
[0006] 针对现有技术的不足，本发明提供了一种SCR脱硝催化剂的再生方法。本发明通 过对废弃的SCR脱硝催化剂进行清洗、干燥、粉碎、溶解和过滤获得含钨酸钠和钒酸钠的高 活性再生液，采用上述再生液对失活催化剂进行再生，具有再生效果好、S0 2/S03转化率低、 再生成本低等特点。
[0007] 本发明SCR脱硝催化剂的再生方法，包括如下内容： (1) 对废弃和失活的SCR脱硝催化剂进行吹灰、清洗和干燥处理； (2) 将干燥好的废弃SCR脱硝催化剂粉碎，加入质量浓度为10wt%-40wt%的强碱溶液于 温度150-200°C下反应3-8小时； (3) 调节步骤（2)反应液的pH值至9-10,过滤分离得到含钨酸钠和钒酸钠的回收液， 调整再生液中的钒浓度为2-10g/L ; (4) 将步骤（1)干燥好的失活的SCR脱硝催化剂在室温下浸没到步骤（3)调配好浓度 的再生液中进行再生，取出后室温放置60min ; (5) 步骤（4)的催化剂经干燥、焙烧、冷却后得到再生SCR脱硝催化剂。
[0008] 本发明中，步骤（1)所述的SCR脱硝催化剂为钒钨钛体系或钒钼钛体系的蜂窝式 或波纹板式脱硝催化剂。所述废弃的SCR脱硝催化剂是指经反复多次再生循环利用后结构 坍塌破损、物理化学性质发生较大的改变，严重失效不适宜再生的催化剂。所述的失活的 SCR脱硝催化剂是指是表面结构完整、无破损，与新催化剂相比脱硝活性损失30%-60%的催 化剂。
[0009] 本发明中，步骤（1)使用压缩空气吹扫SCR催化剂清除表面和孔内积灰，然后将 SCR催化剂置于清洗液中充分洗去催化剂表面的杂质成分，最后将上述处理后的SCR催 化剂放入鼓风式干燥箱中干燥，所述的干燥温度为60~120°C干燥2-12小时，升温速度为 5-10°C /min，除去催化剂表面和内部残留的清洗液。
[0010] 本发明中，所述的清洗液配方为：占清洗液总质量0. lwt%-5. Owt%的渗透剂和 0· lwt%_5. Owt% 表面活性剂，90wt_99. 8wt% 的酸，酸的摩尔浓度为 0· 018mol/L_2· Omol/L， 调节pH值为2~5，搅拌10-60分钟，使其混合均匀，配制成清洗液。所述的渗透剂为异辛醇 聚氧乙烯醚磷酸酯、聚氧乙烯十二烷基醚磷酸酯铵盐、烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种， 优选为异辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯；所述的表面活性剂为十二烷基硫酸铵、脂肪胺(烷基胺） 聚氧乙烯醚、脂肪醇与环氧乙烷的缩合物的一种或几种，优选为十二烷基硫酸铵；所述的酸 选用硫酸、硝酸、盐酸、草酸、柠檬酸中的一种或几种，优选为硫酸。
[0011] 本发明中，步骤（2)将干燥好的废弃的SCR脱硝催化剂粉碎至粒度为100-200目。 其中所述的废弃SCR催化剂与强碱的质量比为10:3~5,所述的强碱为有机强碱或者无机强 碱，优选为氢氧化钠或二乙胺，更优选为二乙胺。本发明所述的反应温度优选为150~180°C， 反应时间为3~5小时。本发明可以在加入强碱溶液时，加入2wt%-5wt%的氯酸钾或双氧水， 有助于活性组分的充分溶解和回收。由于SCR脱硝催化剂经使用后，其中的钒主要以V 205 和V0S04形式存在，V0S0#；f占比例可达10%-30%，因此在溶解过程中加人适量氧化剂，可以 使废钒催化剂中所含的四价钒转化成五价钒，有助于活性组分的充分溶解和回收。
[0012] 本发明中，步骤（3 )对得到的回收液需要进行浓度调配，钒浓度按照酸浸粉料中钒 总量计算，加入去离子水调整再生液中的钒浓度为2-10g/L。
[0013] 本发明中，步骤（3)过滤后的回收液在使用时还可以加入适量的的过渡金属 盐、稀土金属盐、络合剂和模板剂，具体包括占再生液总质量lwt%_10wt%的过渡金属盐， lwt%_10wt%稀土金属盐，0· 5wt%_5. Owt%的络合剂和0· 5wt%_5. Owt%的模板剂。所述过渡 金属盐选自铜盐、钼盐、镍盐、铁盐、锆盐、锰盐中的一种或几种，优选铁盐；所述稀土金属盐 类选自铈盐或镧盐中的一种或两种，优选铈盐；所述络合剂为柠檬酸、柠檬酸钠或乙二胺四 乙酸中的一种或几种，优选为乙二胺四乙酸；所述的模板剂为十二烷基硫酸钠、十六烷基三 甲基溴化铵或十六烷基三甲基氯化铵中的一种或几种，优选为十二烷基硫酸钠。
[0014] 本发明中，步骤（5)所述的干燥温度为60~120°C，升温速度为5~8°C /min，干燥时 间为2-4h。干燥后的催化剂块体放入马弗炉内，慢速升温至目标温度，然后保温，慢速升温 速度为2-6 °C /min，目标温度为400~600°C，保温时间为3~5 h，然后随炉冷却到室温后得 到再生后SCR脱硝催化剂。再生后SCR脱硝催化剂的活性比再生前脱硝活性提高40%~80%。
[0015] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果： 1、 通过对废弃的SCR脱硝催化剂进行清洗、干燥、粉碎、溶解和过滤获得含钨酸钠和钒 酸钠的高活性再生液，使用该再生液再生后的催化剂活性可恢复到原活性的90%以上，并 且S0 2/S03转化率小于1% ; 2、 采用特定组成和配比的清洗液，可以充分清除黏结在催化剂上的使催化剂中毒的碱 金属和碱土金属，有效避免其对后续过程的不利影响，有助于失活催化剂活性的恢复； 3、 在再生液使用时加入过渡金属、稀土金属盐、络合剂和模板剂组分，催化剂活性可恢 复到原始活性的95%以上，并且可以拓宽催化剂的