[发明专利]一种磷中毒选择性催化还原脱硝催化剂的再生方法

说明书

技术领域

本发明涉及选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂领域，具体涉及了一种磷中毒选择性催化还原脱硝催化剂的再生方法。

背景技术

氮氧化物是主要的大气污染物之一，而燃煤发电厂是氮氧化物的主要排放源之一。随着我国一系列环保政策的颁布与实施，SCR法烟气脱硝技术正逐步应用于我国燃煤电厂中。截至2012年底，已投运火电厂烟气脱硝机组总容量超过2.3亿kW，占全国现役火电机组容量的28％，比2011年提高了10％；在2013年，全国新增火电脱硝装机容量是“十二五”前两年总量的1.3倍。SCR脱硝催化剂在使用过程中活性会逐渐下降，当其活性下降至不能满足《火电厂大气污染物排放标准》的要求时，就需要更换，其更换周期一般为3年，更换费用约占SCR系统总价的50％。对失活的SCR催化剂进行再生，能够提高或者恢复其活性，达到重新利用的目的。再生费用只占全部更换催化剂费用的30％，而且节省了处理废旧催化剂的成本，因此，SCR催化剂的再生具有十分重要的经济效益和环保效益。

磷中毒是引起催化剂失活的常见原因之一。引起催化剂中毒的磷的化合物一般呈现酸性，采用碱液预处理才能达到良好的效果。

在此基础上，本专利提出了一种新的针对磷中毒的SCR脱硝催化剂的再生方法。此方法可以简化工艺流程，降低生产成本和减小再生过程对环境的污染，也可以使再生后的催化剂仍有较高的强度和较长的使用寿命，因此更有利于大规模工业化生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的磷中毒的SCR脱硝催化剂再生方法，可以利用简洁高效的方式除去引起催化剂中毒的磷组分，同时补充受损的活性成分，使催化剂恢复其较高的脱硝活性，同时拥有一定的抗磷中毒能力。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种磷中毒的SCR脱硝催化剂的再生方法，包括以下步骤：

(一)用3-4Mpa、流量0.5～1.0m³/s的清洁干燥压缩空气吹扫失活的SCR脱硝催化剂，以除去表面的积灰，时间为10～20min；

(二)将吹灰处理后的催化剂置于碱性清洗液中超声辅助清洗，时间20～60min，超声功率100～500w；

(三)用去离子水漂洗干净；

(四)将催化剂浸渍于再生液中，清除残留的磷成分，同时补充受损的活性组分，浸渍时间1～4h；

(五)将催化剂在110-120℃下干燥1～3h，然后在400-410℃下焙烧2～5h，即得到再生后的SCR脱硝催化剂。

其中，所述碱性清洗液为强碱弱酸盐和表面活性剂的混合溶液，强碱弱酸盐为碳酸钠、醋酸钠、亚磷酸钠或硅酸钠的一种或几种，浓度为0.1～2mol/L；表面活性剂为平平加O(脂肪醇聚氧乙烯醚)、微孔渗透剂JFC或烷基酚聚氧乙醚(OP～(n)，n＝10)的一种或几种，含量为0.2～1wt％；余量为去离子水。

其中，所述再生液的组成为铵盐、弱酸、偏钒酸铵和钼酸铵，铵盐为氯化铵或硝酸铵的一种或两种，浓度为0.1～2mol/L；弱酸为草酸、醋酸或柠檬酸的一种或几种，含量为0.1～1wt％；偏钒酸铵含量为0.5～4wt％；钼酸铵含量为1～6wt％；余量为去离子水。

有益效果：

本发明的磷中毒SCR脱硝催化剂的再生方法的有益效果在于：

(1)本发明所用的清洗液呈现弱碱性，可在除去磷成分的同时，最大程度的保持催化剂的抗压强度、磨损强度和活性组分；清洗液中添加了表面活性剂，且采用超声辅助清洗，极大的提高了清洗效率；

(2)本发明的再生液中含有的铵盐和弱酸可以进一步除去残留的少量磷组分，达到完全净化的目的；再生液也会为催化剂补充活性组分，使其脱硝活性得到进一步提高；添加的钼酸铵能使再生后的催化剂获得一定的抗磷中毒能力。

(3)对使用本方法再生后的SCR脱硝催化剂进行脱硝活性检测，发现其脱硝率可达81～88％。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例1

(一)溶液制备

清洗液：0.8mol/L碳酸钠，0.3wt％平平加O；

再生液：1mol/L氯化铵，0.6wt％草酸，2wt％偏钒酸铵，4wt％钼酸铵。

(二)工艺流程