一种船用scr脱硝用钒钛系催化剂再生工艺的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种船用SCR脱硝用钒钛系催化剂再生工艺。
【背景技术】
[0002]大型船舶的主动力一般采用的是大型柴油机，其燃料通常为为含硫、含杂量高的重油，因此船舶排放的废气中含有大量的NOx、SO2、SO3和PM2.5，船舶排放的废气对于港口及沿海大气造成的污染是不可忽视的，同时由于远洋船舶的全球航行，使其污染并非局部，它的废气排放对整个地球大气环境造成影响。
[0003]鉴于船舶排放废气的污染严重，国际海事组织于2008年10月通过了附则νΓ‘防止船舶造成大气污染规则”的修正案，制定了更加严格的船舶so2、so3、nox排放法规。根据附则VI修正案，到2016年，低速柴油机NOx的排放限值要从17.0g/(kW.h)降至3.4 g/( kff.h)，高速柴油机NOx的排放限值要从9.8 g/ ( kff.h)降至1.96 g/ ( kW.h)。面对如此严格的国际排放法规，船用SCR(选择性催化还原法)脱硝得到广泛应用。但值得注意的是船舶用SCR脱硝系统中的钒钛系催化剂极易在在使用失去活性，从而使脱硝成本增加和产生大量次生危废。
[0004]催化剂再生技术在电站使用的SCR脱硝催化剂中已得到广泛应用，技术已成熟，其主要针对飞灰、硫酸盐引起的催化剂堵塞、碱金属中毒、砷中毒等，通过吹、洗和浸渍活化的方法进行再生恢复。船用催化剂可借鉴上述方法进行再生，但船用SCR催化剂中的污染物中具有大量的油脂类物质，使用常见的电站脱硝催化剂清洗再生技术并不适合。中国公告的发明专利CN103920540A号“一种柴油机排气后处理中SCR脱硝催化剂的再生方法及装置”提出了臭氧低温烧炭再生法进行在线再生，该方法只能初步解决积碳对船用催化剂的影响，而不能解决其他油脂类、硫化物、碱金属、砷等物质对催化剂的污染，也不能解决催化剂因活性物质流失而失效问题。因此，寻求一种能使船用催化剂彻底恢复活性的工艺非常必要。
【发明内容】
[0005]针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种船用SCR脱硝用钒钛系催化剂再生工艺的技术方案。
[0006]所述的一种船用SCR脱硝用钒钛系催化剂再生工艺，其特征在于包括如下工艺步骤:
a.利用煅烧炉对失活催化剂进行煅烧，温度控制在300-600°C，时间控制在10-30分钟，升温速率2-10°C/min，使油脂类污染物碳化；
b.煅烧后的催化剂进入氧化炉进行氧化处理，氧化炉中通入浓度为20-300mg/l的臭氧一空气混合气体，臭氧一空气混合气体的温度控制在50-300°C，氧化炉氧化时间控制在10-120min，氧化炉中的臭氧一空气混合气体流速控制在0.5_15m/min，使积碳及被碳化的污染物通过氧化反应去除；
c.经过氧化炉氧化还原的催化剂通过强制风冷后温度将至30-50°C，降温速率控制在2-10°C/min；
d.降温后的催化剂放入超声清洗池进行超声清洗，清洗残留在催化剂微孔结构内的细微颗粒物，清洗时间控制在10-30分钟；
e.经过超声清洗后的催化剂放入化学清洗池进行酸碱化学清洗，在清洗中加入清洗剂，经过化学清洗后的催化剂实现去除附着在催化剂上影响催化剂活性的有害物质，化学清洗时间控制在10-30分钟；
f.经过化学清洗的催化剂放入漂洗池，利用纯水对漂洗池中的催化剂进行充分漂洗，洗去催化剂中残留的化学药剂，漂洗时间控制在10-30分钟；
g.漂洗干净的催化剂放入干燥箱进行干燥，去除催化剂表面水分，干燥温度控制在50-1OO0C;
h.已经干燥完毕的催化剂放入活性液浸渍池进行浸渍，浸渍池中通入活性液，浸渍时间控制在10-30分钟，活性液主要成份为偏钒酸铵、仲钨酸铵、纯水；
1.经过活性液浸渍的催化剂取出沥干后放入干燥激活炉，对催化剂进行干燥激活，控制升温速率为2-10°C/min，最高温度控制在450°C以内，将已浸渍在催化剂中的偏钒酸铵、仲钨酸铵进行分解形成活性物质五氧化二钒及三氧化钨附着在基体上；
j.完成激活后的催化剂经过打包装箱形成产品。
[0007]所述的一种船用SCR脱硝用钒钛系催化剂再生工艺，其特征在于:步骤a煅烧、步骤b氧化、步骤g干燥和步骤i干燥激活时会产生尾气，步骤d超声清洗、步骤e化学清洗时会产生酸雾，步骤g干燥时还会产生水蒸汽;对产生的尾气、酸雾、水蒸汽利用废气收集装置进行收集，收集后的废气进入洗气塔进行酸碱吸收，并产生少量废水，经过酸碱吸收的尾气达到排放标准后进入引风机，引风机将已经合格的尾气吸引后通过排气筒排放。
[0008]所述的一种船用SCR脱硝用钒钛系催化剂再生工艺，其特征在于:步骤d超声清洗、步骤e化学清洗、步骤f漂洗后产生的废水通过废水收集装置进行收集，经过收集的废水进入加药、搅拌、沉淀三联箱进行处理，加入无机高分子螯合剂，充分去除废水中的重金属及其他有害物质；加药、搅拌、沉淀三联箱的上清液收集入工艺水箱重复利用，加药、搅拌、沉淀三联箱的污水进入微孔精密过滤机进行过滤，滤液水进入工艺水箱重复利用，对产生的泥饼进行收集待用。
[0009]所述的一种船用SCR脱硝用钒钛系催化剂再生工艺，其特征在于所述洗气塔产生的废水通过废水收集装置进行收集，经过收集的废水进入加药、搅拌、沉淀三联箱进行处理，加入无机高分子螯合剂，充分去除废水中的重金属及其他有害物质;加药、搅拌、沉淀三联箱的上清液收集入工艺水箱重复利用，加药、搅拌、沉淀三联箱的污水进入微孔精密过滤机进行过滤，滤液水进入工艺水箱重复利用，对产生的泥饼进行收集待用。
[0010]所述的一种船用SCR脱硝用钒钛系催化剂再生工艺，其特征在于所述微孔精密过滤机出来的泥饼进入混合搅拌装置，混合搅拌装置中加入水泥、沙石、稳定剂、水进行充分搅拌混合，经过充分搅拌混合的浆料进入压制煅烧装置，将浆料进行压制成型并进行煅烧，经过煅烧后的可填埋固化块转移至填埋场进行填埋。
[0011]所述的一种船用SCR脱硝用钒钛系催化剂再生工艺，其特征在于所述步骤e中的清洗剂包括以下重量份的组分:草酸1-3、表面活性剂P0-10 40-47、渗透促进剂JFC 40-47、纯水6-17 ο
[0012]所述的一种船用SCR脱硝用钒钛系催化剂再生工艺，其特征在于所述步骤h中的活性液中各组分的重量份为:偏钒酸铵5-10、仲钨酸铵1-5、纯水85-90。
[0013]所述的一种船用SCR脱硝用钒钛系催化剂再生工艺，其特征在于所述无机高分子螯合剂的主要成份为碳酸钠。
[0014]所述的一种船用SCR脱硝用钒钛系催化剂再生工艺，其特征在于所述水泥、沙石、稳定剂、水的比例关系为30:40:5:25。
[0015]本发明的有益效果:
1.通过物理、化学方法去除使脱硝催化剂失效的有害物质；
2.通过浸渍补充活性物质恢复催化剂整体性能；
3.对再生处理中产生的废气、废水、废物进行深度处理，实现废气达标排放，废水零排放；
4.本工艺可分为基地化生产及移动生产；
5.本工艺所述移动生产采用移动再生船的理念实现；
6.利用移动再生船可实现随船再生。
【附图说明】
[0016]图1为本发明的主工艺流程图；
图2为本发明的废气处理流程图；
图3为本发明的废水处理流程图；
图4为本发明的污泥处理流程图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合说明书附图对本发明作进一步说明:
一种船用SCR脱硝用钒钛系催化剂再生工艺，包括主工艺流程、废气处理流程、废水处理流程和污泥处理流程几个部分，其主工艺流程工艺步骤如下:
a.利用煅烧炉对失活催化剂(失去活性的催化剂)进行煅烧，温度控制在300-600°C，时间控制在10-30分钟，升温速率2-10°C/min，使油脂类污染物碳化；
b.煅烧后的催化剂进入氧化炉进行氧化处理，氧化炉中通入浓度为20-300mg/l的臭氧一空气混合气体，臭氧一空气混合气体的温度控制在50-300°C，氧化炉氧化时间控制在10-120min，氧化炉中的臭氧一空气混合气体流速控制在0.5_15m/min，使积碳及被碳化的污染物通过氧化反应去除；
c.经过氧化炉氧化还原的催化剂通过强制风冷后温度将至30-50°C，降温速率控制在2-10°C/min；
d.降温后的催化剂放入超声清洗池进行超声清洗，清洗残留在催化剂微孔结构内的细微颗粒物，清洗时间控制在10-30分钟；
e.经过超声清洗后的催化剂放入化学清洗池进行酸碱化学清洗，在清洗中加入清洗剂，清洗剂包括以下重量