[发明专利]一种V2O5-WO3/TiO2催化剂碱金属中毒后的再生方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境保护中氮氧化物控制技术领域，特别涉及一种V₂O₅-WO₃/TiO₂催化剂碱金属中毒后的再生方法，适用于燃煤电厂中催化烟气中氮氧化物选择性氧化还原的脱硝催化剂的活性再生。

背景技术

随着科学技术的进步，生产力得到极大提高，但人类的生存环境也得到了极大破坏，酸雨，光化学烟雾、臭氧层破坏和温室效应等全球范围内的环境问题日益突出。这些问题的发生，与人类排放到大气中的烃类和氮氧化物密切相关。据不完全估计，每年全球性因燃烧化石燃料而排入大气的NOx约有8.6×10¹⁰kg，NOx成为大气环境的主要污染物之一。与此同时，人们对环保的呼声越来越高，各国相继制定和执行日益严格的排放标准，对针对机动车和固定源排放的氮氧化物排放限制日趋严格，因此控制NOx的排放受到科技界和工业界的广泛重视。

我国大型电站绝大部分是常规的燃煤电站，而NO_X是燃煤电厂排放的主要污染物之一，2004年我国燃煤锅炉NOx排放量为665.7万吨。根据中国环境科学研究院的研究，到2010年，我国的氮氧化物排放量将达到2100万吨以上，另据估算，我国发电量每增加100亿kwh，NOx的排放量就增加3.9～8.8万吨。氮氧化物排放的快速增加及其大气浓度和氧化性的提高有可能抵消对二氧化硫的控制效果，使酸雨的恶化趋势得不到根本控制。因此，加强对氮氧化物排放量的控制对减少酸雨有重要贡献。

近年来，世界各国对氮氧化物(NOx)排放非常重视，并对氮氧化物排放提出了越来越高的要求，我国也于2003年出台的新的《火电厂大气污染排放标准》(GB13223-2003)对NOx的排放浓度做出了明确的要求，规定第三时段的燃煤电厂燃料挥发分大于10％时，NOx的排放质量浓度不得大于450mg/m³，并且要求“第三时段大气污染控制单元必须预留脱氮装置空间。

选择性催化还原法(SCR)是脱除燃煤烟气中氮氧化物效率最高、最成熟、应用最广泛的方法。该技术在国外已经实现工业化运行，国内在催化剂制备、脱硝机理、烟气中其他组分对脱硝的影响等方面也已经开展了大量的研究。“十二五”期间，国内达到一定规模的电厂都将使用V₂O₅-WO₃/TiO₂作为脱硝催化剂。

但是目前V₂O₅-WO₃/TiO₂催化剂由于碱金属中毒、砷中毒、物理堵塞等原因，使用2-3年后就失去活性。目前国外对废弃后的催化剂大都采用直接填埋的方式，但这样会引起环境污染，造成金属资源的浪费，同时废弃物堆积、填埋还占用土地。因此，对废弃催化剂进行活性再生十分必要和紧迫。

碱金属中毒是催化剂失活的主要原因，碱金属氧化物的存在使V₂O₅-WO₃/TiO₂催化剂表面的Bronsted酸性位大大减少，使催化剂失去吸附NH₃的能力，从而使催化剂失去活性。现有的再生方法包括水洗、酸洗等。水洗的效果不明显，酸洗虽然效果比较好，但是废酸是腐蚀性物质，需要特殊处理，否则将污染环境。

发明内容

为了达到上述目的，本发明的目的在于提供一种V₂O₅-WO₃/TiO₂催化剂碱金属中毒后的再生方法，根据碱金属离子能在电场作用下在水中游动的特点，以实现V₂O₅-WO₃/TiO₂催化剂的重复利用，减少因催化剂废弃造成的环境污染和金属资源浪费，避免填埋占地及费用。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种V₂O₅-WO₃/TiO₂催化剂碱金属中毒后的再生方法，步骤如下：

步骤一、将中毒后的V₂O₅-WO₃/TiO₂催化剂通过压碎、过筛，制作成40-60目的颗粒状催化剂；