一种废烟气脱硝催化剂再生方法及设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于大气污染控制领域，具体涉及一种废烟气脱硝催化剂再生方法及设 备。
【背景技术】
[0002] 氮氧化物是主要的大气污染物之一，氮氧化物会形成酸雨、光化学烟雾等，现在全 国性的雾霾天气与氮氧化物有很大的关系。火电厂的的燃煤烟气排放是人为氮氧化物的主 要来源。根据最新颁布的《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011)对放浓度 更是制定了世界范围内最为严格的控制标准（lOOmg/m3)。
[0003] 为控制氮氧化物的排放，SCR (Selective Catalytic Reduction)脱硝催化剂， 即废烟气脱硝催化剂被广泛地安装应用在旧火电厂改造和新火电厂建设中，以减少氮氧化 物的排放量。SCR脱硝催化剂具有高效、可靠的脱硝性能，但是SCR脱硝催化剂的使用寿命 仅有2~3年。在使用一段时间后，SCR脱硝催化剂的活性减弱或失活，甚至破损。导致 SCR脱硝催化剂失活的的原因主要包含以下几个方面：（I )SCR脱硝催化剂长期处于高温的 工作环境中，灰分中含有的碱金属(如钾、钠、钙等)、砷、磷等极易导致催化剂发生烧结和碱 土金属中毒而失活；（2)外烟气中的S02、S03酸性气体会和NH3发生反应生成硫酸铵化合物 (如硫酸铵、硫酸氢胺等)，此类硫酸铵化合物会吸附在催化剂的表面，将催化剂表面的活性 位覆盖，阻碍催化反应的进行；（3)机械磨损和外排烟气中含有的飞灰小颗粒在催化剂表 面长时间累积，形成了阻碍层，阻碍NHjIj达催化的活性位置。
[0004] SCR脱硝催化剂是SCR脱硝系统的核心所在，由于催催化剂的价格昂贵，在SCR脱 硝工程初期投入中，催化剂成本占脱销工程总成本的20~40%。随着燃煤电厂SCR脱硝工程 的大规模建设，SCR催化剂的使用量骤增，废烟气脱硝催化剂的再生处理可以节约SCR脱硝 催化剂的更换成本，同时避免废弃催化剂处置不当造成的二次污染，具有良好的经济与环 境效益。
[0005] 现有的SCR脱硝催化剂再生方法为现场再生，只针对催化剂孔道和表面进行清灰 处理，很难做到深度清洁，现场再生的催化剂的活性回复率低，再生后使用寿命短。同时，现 场再生催化剂的的过程中，清洗液容易泄露或洒出，易造成环境污染。
[0006] 因此开发出一种操作方便、成本低、清洗再生效果好、适合工业化大规模生产应用 的SCR脱硝催化剂再生方法并提供相应的设备具有重要意义。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于提供一种废烟气脱硝催化剂再生方法，提供相应的废烟气脱硝 催化剂再生设备则是本发明的另一个目的。
[0008] 基于上述目的，本发明采用如下技术方案：一种废烟气脱硝催化剂再生方法，包括 以下步骤： (1)采用负压吸附除尘对废烟气脱硝催化剂模块进行清灰处理； (2) 喷淋清洗、高压喷枪清洗：先对催化剂模块进行喷淋清洗5~60min，喷淋压力 0. 5~I. 3Mpa，然后用高压喷枪清洗5~60min ;喷淋及喷枪清洗液的重量百分比组成为： 表面活性剂0. 1~3. 0%、渗透剂JFC 0. 1~3. 0%、余量为水； (3) 超声清洗后去离子水冲洗：将催化剂模块置于超声清洗液中超声震荡处理5~ 60min，超声清洗液的重量百分比组成为；表面活性剂0. 3~3. 0%、渗透剂JFC0. 3~3. 0%， 余量为水；然后用去离子水冲洗5~60min ; (4) 酸洗：50~70°C下酸洗10~180min，沥干； (5) 活化液浸泡：在60~70°C下使用活化液浸泡0. 5~6h ;所述活化液为V2O5-WO3或V2O5-MoO3的前驱体的水溶液，V 205-103活化液以金属氧化物计其重量百分比组成为：V 2050. 8~5. 0%、W03 0. 3~1. 0%，余量为水，V2O5-MoO3活化液以金属氧化物计其重量百分比组 成为：V2O5 0· 8 ~5. 0%、MoO3 0· 15 ~L 0%，余量为水； (6) 干燥、煅烧：先在70~120°C下干燥1~12h，然后于300~700°C煅烧1~12h。
[0009] 进一步地，在步骤（3)的超声清洗过程中，对催化剂模块进行间歇式曝气处理，曝 气压力为0. 2~0. 8Mpa。在超声波的振荡作用下，催化剂模块表面的物质被迫脱离，曝气可 将已脱离催化剂模块表面的物质带离催化剂表面，提高清洁效果。
[0010] 进一步地，步骤（2)和（3)中，所述表面活性剂为0P-10或十二烷基磺酸钠。
[0011] 进一步地，步骤（4)中，酸洗的同时进行曝气，曝气压力为0· 2~0· 8Mpa。曝气可 以使酸洗下来的物质迅速脱离催化剂，提高清洁效果。
[0012] 进一步地，步骤（5)中，V2O5的前驱体选自草酸氧钒、钒酸铵和偏钒酸铵中的一种； WO3的前驱体为偏钨酸铵或仲钨酸铵；MoO 3的前驱体选自仲钼酸铵、二钼酸铵、四钼酸铵和 七钼酸铵中的一种。
[0013] 进一步地，步骤（5)中，使用活化液浸泡催化剂模块前，先将活化液在70~IKTC 下搅拌1~l〇h，可以提高活化液的对催化剂的活化效果。
[0014] 一种废烟气脱硝催化剂再生设备，包括依次设置的履带输送装置、喷淋清洗装置、 超声清洗池、去离子水清洗装置、酸洗池、沥水篮、活化池、轨道输送装置、隧道式干燥炉和 隧道式煅烧炉；履带输送装置的前段上方设有移动式吸尘器，履带输送装置的后段穿过喷 淋清洗装置，所述喷淋清洗装置包括设于履带输送装置上方的喷淋器和高压水枪、设于履 带输送装置下方的清洗液收集池，清洗液收集池内设有竖直的位于喷淋器前端下方的过滤 网，过滤网将清洗液收集池分为前后两个水池，前端的水池内设有循环泵，高压水枪和喷淋 器分别与循环泵相连接；沥水篮下方设有酸洗液收集池；轨道输送装置末端与轨道输送装 置前端之间设有吊装装置，轨道输送装置穿过隧道式干燥炉和隧道式煅烧炉。
[0015] 进一步地，喷淋清洗装置、超声清洗池、酸洗池和活化池上分别连接有废液循环处 理装置。
[0016] 进一步地，所述超声清洗池、酸洗池和活化池底部分别设有曝气管，可以提高超声 清洗、酸洗以及活化的效果。
[0017] 进一步地，所述设备还包括活化液反应釜，活化液反应釜的出料口与活化池连通。
[0018] 进一步地，履带输送装置、喷淋清洗装置、超声清洗池、酸洗池、沥水篮、活化池、轨 道输送装置、隧道式干燥炉和隧道式煅烧炉上均设有控制系统元件，以便实现工业化控制。
[0019] 与现有技术相比，本发明提供的废烟气脱硝催化剂再生方法具有以下有益效果： (1) 该催化剂再生方法在温和的条件下进行，能够对失活的废烟气脱硝催化剂实现彻 底地化学深层清洁，彻底清除催化剂中的毒质，并能避免再生过程对催化剂的微孔结构的 损伤和改变； (2) 通过清洗液、超声波技术和曝气技术的联合使用，实现对失活废烟气脱硝催化剂的 彻底清洁，再生过程中催化剂的机械强度降低较少； (3) 本发明提供的再生方法对因积灰、硫酸盐堵塞、碱(土）金属中毒以及砷中毒等因 素而失活的废烟气脱硝催化剂有明显的再生效果，再生后的催化剂比表面积恢复至初始水 平，催化剂活性恢复到原来的水平，甚至催化活性有所提高，再生后的废烟气脱硝催化剂能 够满足实际运营的要求。
[0020] 本发明提供的废烟气脱硝催化剂再生设备组装简单，易于操作，对废烟气脱硝催 化剂的再生效果好，实现了清洗液的循环利用，避免了二次污染，减少了新水使用量，提高 了水资源是利用效率，适合工业化大规模生产应用。另外，该装置采用超声清洗池，实现了 清洗液与超声波技术的联合使用。
[0021]
【附图说明】
[0022] 图1是本发明提供的催化剂再生设备的结构示意图； 图2是图1中喷淋清洗装置的结构示意图； 图3是图1中超声清洗池的结构示意图。
【具体实施方式】
[0023] 下面结合实施例对本发明进行详细说明。
[0024] 实施例1 一种废烟气脱硝催化剂再生设备，如图1~3所示，包括依次设置