[发明专利]一种微波辅助脱硝催化剂的再生方法

说明书

技术领域：

本发明涉及脱硝催化剂技术领域，特别涉及一种微波辅助脱硝催化剂的再生方法。 

背景技术：

氮氧化物是大气雾霾和光化学污染的主要形成因素之一。据统计，我国2009年火电厂的NOx排放量为860万吨，比2003年的597.3万吨增加了43.9％。占全国氮氧化物的35-40％，到2020年，氮氧化物的排放量会增加到1234万吨。可见会对大气和生态环境产生严重的污染。最近中国国家环境保护部公布了《火电厂大气污染物排放标准(二次征求意见稿)》，把脱硝目标实现时间提前了1～3年，排放标准提高了1倍。 

在氮氧化物排放的控制方面，选择性催化还原(SCR)法是比较常用的氮氧化物控制方法。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。催化剂是SCR法烟气脱硝技术的核心,其性能直接影响SCR系统的整体脱硝效果，决定了SCR系统的脱硝效率和经济性，其建设投资成本占烟气脱硝工程成本的20％以上，运行成本占30％以上。但SCR催化剂在实际使用过程中活性会逐渐下降,当其活性下降至不能满足SCR系统整体脱硝性能的要求时,就需要更换催化剂，更换催化剂不仅成本高，而且因为SCR催化剂多含钒和钨等金属氧化物，表面还沉积有烟尘中的重金属如砷和汞等，成为危险有毒废 弃物。对失活SCR催化剂进行再生,能够提高或者恢复失活催化剂的活性,使失活催化剂能够得以重新利用。 

SCR催化剂的失活原因可以大致分为四类，分别是催化剂孔道堵塞，催化剂磨损，催化剂烧结和催化剂表面中毒。目前关于催化剂再生工作大多集中在表孔道堵塞和活性组分补充，大多数采用清洗除尘，酸洗，干燥和活性补充液的补充，但是都必须建设大型烘干系统，大型烘干技术传热从外向里，很容易引起催化剂的破裂强度下降；其次对那些因为烧结而引起的催化剂失活，目前还没有任何有效方法；而且对因与表面重金属沉积的催化剂失活，这些再生方法都未能给出有效方法和技术。 

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种微波辅助脱硝催化剂的再生方法，使得活性相的沉积和载体底质作用更强，使得活化过程更为有效，并在载体表面更加稳定。 

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为： 

一种微波辅助脱硝催化剂的再生方法，包括以下步骤： 

步骤一：当催化剂的活性低于原活性的70％以下，首先从催化剂床层不同位置进行采样，然后进行催化剂的物相和表面组成分析，判断催化剂的失活原因； 

步骤二：如果是因为烧结引起的催化剂失活，则进行催化剂表面刻蚀和载体剂活性组分涂层，具体为：对于因为相变引起的催化剂失活，刻蚀深度高于100微米以上；如果是催化剂晶相没有变化，则催 化剂表面刻蚀深度不超过10um,并分析活性组份含量；根据活性组分变化，如果流失较严重，即活性组分脱落30％以上，对催化剂进行活性组分沉积处理，配置再生液，再生液的原料质量百分比组成如下： 

硫酸 0.1-10％， 

硝酸铁 0.1-20％ 

硝酸铈 0-10％ 

钛白粉 0％～20％ 

白粘土 0％～5％ 

偏钒酸铵 0.1％～1％ 

偏钨酸铵 1％～8％ 

草酸铌 0％～3％ 

乳酸水溶液 0.5％～3％ 

草酸水溶液 1％～5％ 

去离子水 25％～35％ 

硬脂酸 0.1％～1％ 

柠檬酸 1％～5％； 

以上溶液用超声震荡20min，配成均匀的混合液，再浸渍催化剂模块，或者当在线再生的时候，流经催化剂孔道，表面沉积至少1微米以上，确保催化剂表面的活性组分完全覆盖；催化剂经再生液浸渍后静置晾干或者缓慢加热到100℃，干燥1-4小时，之后置于频率为900～3000MHz微波场中进行快速加热反应1-60分钟，微波能量为5～50w/kg,时间为2～30min；