一种干湿法复合再生回收废旧铜铋催化剂的工艺的制作方法

本发明涉及化工危废处理技术领域，尤其涉及一种干湿法复合再生回收废旧铜铋催化剂的工艺。

背景技术：

bdo行业中炔醛反应的铜铋催化剂，在使用过程中因机械磨损、表面沉积物过多、铜离子流失、载体脱落等原因造成活性降低，需定期置换排出，每年补充新鲜催化剂100吨左右，产生大笔费用约2000万元，置换出的废催化剂浆液大约800-1000吨，作为危废品进行处理，处理费用约80万元。废催化剂主要成分中乙炔铜属易爆物，异地运输手续办理困难，若长期在现场停放，会发生自燃和泄漏问题，对环境造成严重的污染并存在安全隐患。因此，需要对废旧铜铋催化剂进行再生回收，实现内部环保处理，同时降低其处理费用。

有鉴于此，有必要对现有技术中的催化剂回收工艺予以改进，以解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于公开一种干湿法复合再生回收废旧铜铋催化剂的工艺，采用干湿法结合的方法再生回收铜铋催化剂，利用高温烟气除尘净化一体化设备处理前段工艺中产生的废气，通过换热器回收热能，达到高效节能的效果。

为实现上述目的，本发明提供了一种干湿法复合再生回收废旧铜铋催化剂的工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1）：浆液输送：将催化剂浆液从生产设备中卸入第一搅拌缓冲罐中，然后通过第一输送泵将上述浆液输送至水力旋流器中，经过水力旋流器处理后的下层催化剂浆液进入第二搅拌缓冲罐，水力旋流器上层清液通过管道输送至洗涤器补水口；

步骤2）：活化处理：通过第二输送泵将下层催化剂浆液输送至活化炉顶部进料口并进行雾化，再与活化炉中的热风进行反应，反应后得到的催化剂颗粒随热风排出活化炉；

步骤3）：催化剂再生回收：催化剂颗粒在高温引风机的作用下，进入催化剂分级回收装置中进行分级，催化剂分级回收装置排出的催化剂颗粒随热风进入高温烟气除尘净化一体化装置，被截留的催化剂颗粒被回收；

步骤4）：烟气处理：分级回收装置排出的催化剂颗粒烟气进入高温烟气除尘净化一体化装置，经过净化过滤处理，净化后的烟气通过引风机送至换热器降温处理，其中一部分烟气经过洗涤器洗涤处理，再通入脱汞吸附器脱汞，最后通过换热器升温后送入烟囱排放，另一部分烟气进入活化炉内循环使用。

在一些实施方式中，步骤1中：第一搅拌缓冲罐中浆液浓度控制在1～20%，第二搅拌缓冲罐浆液浓度控制在10～40%。

在一些实施方式中，步骤2中：活化炉中热风温度为200～2500℃，活化炉排风口温度为150～1000℃。

在一些实施方式中，步骤4中：净化后的烟气经过换热器降温至100～700℃，进入洗涤器的烟气再次降温至40～80℃，再通过脱汞吸附器脱汞，将汞含量降至低于0.03mg/m³，最后经过换热器升温至100～500℃后排放。

在一些实施方式中，步骤4中：净化后的烟气粉尘含量低于3mg/nm³，氮氧化合物含量低于30mg/nm³，一氧化碳含量低于20mg/nm³。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）采用干湿法复合方式再生回收废旧催化剂，利用高温烟气除尘净化一体化装置干法脱硫、脱硝、除尘，降低生产成本，提高回收效率；（2）活化炉中热风和废旧催化剂浆料反应充分，催化剂再生效率高；（3）烟气经过换热处理后，其中部分烟气回收利用，节能减排，另一部分烟气升温后排放，实现消白，无废水排放。

附图说明

图1为干湿法复合再生回收废旧铜铋催化剂的工艺示意图。

附图说明：1、第一搅拌缓冲罐；2、第一输送泵；3、水力旋流器；4、第二搅拌缓冲罐；5、第二输送泵；6、活化炉；61、雾化结构；7、空气过滤器；8、热风炉；9、分级机；10、急冷喷淋段；101、急冷循环槽；11、第一循环泵；12、高温烟气除尘净化一体化装置；13、高温引风机；14、换热器、15、洗涤器；16、第二循环泵；17、脱汞吸附器；18、烟囱。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。

实施例1：

如图1所示，本发明公开了一种干湿法复合再生回收废旧铜铋催化剂的工艺，包括以下步骤：

步骤1）：浆液输送：将催化剂浆液从生产设备中以20kg/h流量卸入第一搅拌缓冲罐1中，并控制浆液浓度为1%，然后通过第一输送泵2将浆液输送至水力旋流器3中，经过水力旋流器3处理后的下层催化剂浆液浓缩至10%并进入第二搅拌缓冲罐4，水力旋流器3上层清液通过管道输送至洗涤器15的补水口。

步骤2）：活化处理：通过第二输送泵5将下层催化剂浆液输送至活化炉6顶部进料口并进行雾化，活化炉6顶部设有雾化结构61，本实施例优选高压喷枪雾化器为雾化结构61，可以将催化剂浆液雾化为微米级或者亚微米级的液滴。活化炉6和热风炉8连接，空气经过空气过滤器7过滤后进入热风炉8内加热至200℃，再通过活化炉6下方入口高速旋转上升和催化剂液滴逆向接触，充分反应，液态水被蒸发，水蒸气对催化剂内堵塞的孔洞进行吹扫，同时控制热风中的氧含量，使催化剂表面的可燃有机物发生氧化反应，实现催化剂再生。选择合适的活化炉6保证催化剂在活化炉6内反应时间为1s并且粒径为10μm的催化剂颗粒不会发生沉降，活化炉6上方设有降温段，采用去离子水将催化剂颗粒随热风降温至150℃后排出活化炉6。

步骤3）：催化剂再生回收：催化剂颗粒在高温引风机13的作用下，进入催化剂分级回收装置中进行分级，所述分级回收装置由分级机9、急冷喷淋段10、急冷循环槽101组成，分级机9可采用旋风分离器或者强制分级机，本实施例优选强制分级机。催化剂颗粒烟气沿分级机9壳体切向进入，大于1μm的催化剂由分级机9底部排出进入急冷喷淋段10，急冷喷淋段10中设有双向喷嘴，对下落的高温催化剂进行喷淋降温，急冷循环槽101循环流量为10m³/h，循环喷淋温度为50℃，循环催化剂浆液控制在10%。急冷循环槽101上配有温度传感器、液位传感器、对该段的循环温度、槽内液位进行检测及控制，当循环温度较高时，增加极冷喷淋段新鲜水补水量。第一循环泵11连接催化剂回收系统，实现连续分级回收处理，保证1μm以上的催化剂回收率可达99%，小于1μm的催化剂烟气进入高温烟气除尘净化一体化装置12中。

步骤4）：烟气处理：高温烟气除尘净化一体化装置12中设有高温陶瓷滤管，高温陶瓷滤管表面含有催化剂，可以在高温下直接进行脱硫脱硝脱碳，实现除尘净化一体化处理，高温烟气除尘净化一体化装置12内还配有反吹系统，对陶瓷滤管定期反吹清理。净化后的催化剂烟气通过高温引风机13送至换热器14降温处理，温度降至100℃，其中一部分烟气进入洗涤器15洗涤处理，将烟气温度再次降至40℃，洗涤器15可以是文丘里洗涤器或者空塔喷淋洗涤器，本实施例优选文丘里洗涤器。洗涤器15采用循环洗涤，循环流量为20m³/h，每小时需要给洗涤器15补水250kg，其中130kg由水力旋流器3提供，洗涤器15下方的废水排放量为350kg/h，经过第二循环泵16排放至急冷喷淋段10。洗涤后的催化剂烟气进入脱汞吸附器17脱汞，汞含量降至0.03mg/m³，最后通过换热器14升温至120℃后送入烟囱18排放，实现消白。另一部分烟气进入活化炉6内调节活化炉6内风量和温度，循环使用。

本实施例再生回收废旧催化剂，可保证催化剂再生回收总体效率高达95%以上，烟气排放粉尘含量低于3mg/nm³，氮氧化合物含量低于30mg/nm³,二氧化硫含量低于10mg/nm³，汞含量低于0.03mg/nm³，排烟无白羽，无废水产生。

实施例2：

如图1所示，本发明公开了一种干湿法复合再生回收废旧铜铋催化剂的工艺，包括以下步骤：

步骤1）：浆液输送：将催化剂浆液从生产设备中以60kg/h流量卸入第一搅拌缓冲罐1中，并控制浆液浓度为20%，然后通过第一输送泵2将浆液输送至水力旋流器3中，经过水力旋流器3处理后的下层催化剂浆液浓缩至40%并进入第二搅拌缓冲罐4，水力旋流器3上层清液通过管道输送至洗涤器15的补水口。

步骤2）：活化处理：通过第二输送泵5将下层催化剂浆液输送至活化炉6顶部进料口并进行雾化，活化炉6顶部设有雾化结构61，本实施例优选动态旋转盘为雾化结构61，所述动态旋转盘转速为10000rpm，采用离心雾化方式，可以将催化剂浆液雾化为微米级或者亚微米级的液滴。活化炉6和热风炉8连接，空气经过空气过滤器7过滤后进入热风炉8内加热至2000℃，再通过活化炉6下方入口高速旋转上升和催化剂液滴逆向接触，充分反应，液态水被蒸发，水蒸气对催化剂内堵塞的孔洞进行吹扫，同时控制热风中的氧含量，使催化剂表面的可燃有机物发生氧化反应，实现催化剂再生。选择合适的活化炉6保证催化剂在活化炉6内反应时间为10s并且粒径为300μm的催化剂颗粒不会发生沉降，活化炉6上方设有降温段，采用去离子水将催化剂颗粒随热风降温至900℃后排出活化炉6。

步骤3）：催化剂再生回收：催化剂颗粒在高温引风机13的作用下，进入催化剂分级回收装置中进行分级，所述分级回收装置由分级机9、急冷喷淋段10、急冷循环槽101组成，分级机9可采用旋风分离器或者强制分级机，本实施例优选旋风分离器。催化剂颗粒烟气沿分级机9壳体切向进入，大于1μm的催化剂由分级机9底部排出进入急冷喷淋段10，急冷喷淋段10中设有双向喷嘴，对下落的高温催化剂进行喷淋降温，急冷循环槽101循环流量为15m³/h，循环喷淋温度为60℃，循环催化剂浆液控制在15%。急冷循环槽101上配有温度传感器、液位传感器、对该段的循环温度、槽内液位进行检测及控制，当循环温度较高时，增加极冷喷淋段新鲜水补水量。第一循环泵11连接催化剂回收系统，实现连续分级回收处理，保证1μm以上的催化剂回收率可达99%，小于1μm的催化剂烟气进入高温烟气除尘净化一体化装置12中。

步骤4）：烟气处理：高温烟气除尘净化一体化装置12中设有高温陶瓷滤管，高温陶瓷滤管表面含有催化剂，可以在高温下直接进行脱硫脱硝脱碳，实现除尘净化一体化处理，高温烟气除尘净化一体化装置12内还配有反吹系统，对陶瓷滤管定期反吹清理。净化后的催化剂烟气通过高温引风机13送至换热器14降温处理，温度降至700℃，其中一部分烟气进入洗涤器15洗涤处理，将烟气温度再次降至70℃，洗涤器15可以是旋切流洗涤器或者气动乳化洗涤器或者填料洗涤器，本实施例优选旋切流洗涤器。洗涤器15采用循环洗涤，循环流量为30m³/h，每小时需要给洗涤器15补水550kg，其中200kg由水力旋流器3提供，洗涤器15下方的废水排放量为500kg/h，经过第二循环泵16排放至急冷喷淋段10。洗涤后的催化剂烟气进入脱汞吸附器17脱汞，汞含量降至0.03mg/m³，最后通过换热器14升温至150℃后送入烟囱18排放，实现消白。另一部分烟气进入活化炉6内调节活化炉6内风量和温度，循环使用。

本实施例再生回收废旧催化剂，可保证催化剂再生回收总体效率高达95%以上，烟气排放粉尘含量低于3mg/nm³，氮氧化合物含量低于30mg/nm³,二氧化硫含量低于10mg/nm³，汞含量低于0.03mg/nm³，排烟无白羽，无废水产生。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。