[发明专利]一种脱硝催化剂的再生方法和一种再生脱硝催化剂及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种脱硝催化剂的再生方法，以及由本发明的方法得到的再生脱硝催化剂及其在烟气脱硝中的应用。

背景技术

氮氧化物(NOx)是目前我国大气污染的主要来源之一，是形成酸雨、光化学烟雾、区域超细颗粒PM2.5和雾霾的主要原因，给生态环境和人类生活带来了严重的危害。燃煤电厂是NOx排放的最主要来源，占总排放量的70％。

我国氮氧化物排放量中近70％来自煤炭的直接燃煤，而火电燃煤又占煤炭直接燃烧比例的50％以上。《国家环境保护“十二五”规划》明确要求到2015年我国NOx的排放总量要在2010年排放量2273.6万吨的基础上降低10％。2012年1月1日实施的《火电厂大气污染物排放标准》中规定新建火电机组NOx排放量要达到100毫克/标立方米以下。2014年8月23日，国家发改委、环保部、国家能源局三部委联合下发《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014～2020年)》对燃煤机组排放达到燃机标准提出新要求，要求范围内的机组NOx排放量低于50毫克/标立方米。环保新政策的出台，促使火电厂烟气脱硝技术大规模推广。

SCR脱硝催化剂主要用于脱除火电厂烟气中的氮氧化物，我国火电装机容量大，需要大量这种催化剂。SCR脱硝催化剂一般寿命为3-5年，每年都有大量的废催化剂产生，如果不加以适当的处理，不仅造成巨大的浪费，还会严重地污染环境。

SCR脱硝催化剂中主要含有脱硝钛白粉、三氧化钨、五氧化二钒等，其中脱硝钛白粉占催化剂总量的80％～90％，三氧化钨占总量的5％～10％，五氧化二钒占总量的0.5％～1.0％，这些物质中的金属元素地球含量相对稀少，如果能把这些金属提取出来重新利用，具有很大经济和社会意义。而且五氧化二钒是一种有毒物质，如果用其他方式处理，必然造成污染，甚至更严重事件。

目前，对废SCR脱硝催化剂的处理，一般采用以下方式：(1)废催化剂中有价金属回收；(2)直接填埋；(3)用作水泥或混凝料；(4)返还给催化剂厂家。其中回收利用是一种科学环保的方式，不仅能提取有价金属材料，创造经济效益，还能减少对环境的污染，产生很好的社会效益。

我国的废催化剂的回收利用研究起步比较晚，缺乏对废催化剂系统的研究和相应的回收处理法规。目前还未对废旧SCR催化剂进行规模化回收利用，对废旧SCR催化剂回收的研究工作也仅处于起步阶段。SCR废脱硝催化剂的回收难度比较大，目前尚没有专门的回收单位，在国内属新领域。因此，进行SCR废催化剂的回收很有必要。

CN102936039A提出了一种蜂窝式SCR废催化剂的回收工艺，通过碱高温高压浸出钒和钨，钛则留在废渣里。然后再通过化学分离的方法制备出仲钨酸氨和偏钒酸铵，废渣中的钛最后则制成金红石型钛白粉。该方法具有操作条件苛刻、工艺流程长、回收成本高等劣势。

CN102936049A提出了一种用强碱溶液处理废弃的SCR脱硝催化剂钨和钒，得到可溶的钒酸钠和钨酸钠；钛残留在滤渣中，后用硫酸溶解钛，经过分离提纯得到钒酸铵、钨酸和钛酸，最后将这三种物质煅烧得到五氧化二钒、三氧化物和二氧化钛。该方法工艺流程长，影响回收率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种脱硝催化剂的再生方法，以及由本发明的方法得到的再生脱硝催化剂及其在烟气脱硝中的应用，采用本发明的方法得到的再生脱硝催化剂脱硝活性高，且能够有效利用废催化剂，大大节约了资源和能耗。

为实现前述目的，第一方面，本发明提供了一种脱硝催化剂的再生方法，该方法包括：使用再生液浸渍待生脱硝催化剂，将浸渍后的固体干燥或不干燥后进行焙烧，其中，所述再生液中含有可溶性钒盐、可溶性钨盐，可溶性钒盐以V₂O₅计的含量为0.1-10重量％，可溶性钨盐以WO₃计的含量为0.1-5重量％。

第二方面，本发明提供了一种脱硝催化剂的再生方法，该方法包括：

a)制备再生液

将废脱硝催化剂进行焙烧、浸出、萃取和反萃取得到含有可溶性钒盐、可溶性钨盐的混合液；

依据需要调整混合液中可溶性钒盐、可溶性钨盐的含量使得得到的再生液中可溶性钒盐以V₂O₅计的含量为0.1-10重量％，可溶性钨盐以WO₃计的含量为0.1-5重量％；

b)脱硝催化剂再生

使用所述再生液浸渍待生脱硝催化剂，将浸渍后的固体干燥或不干燥后进行焙烧。

第三方面，本发明提供了按照本发明所述的再生方法得到的再生脱硝催化剂。