[发明专利]一种回收废旧SCR脱硝催化剂中组分物质的方法

说明书

技术领域

本发明涉及脱硝催化剂回收技术领域，特别涉及一种回收废旧SCR脱硝催化剂中组分物质的方法。

背景技术

2011年9月21日，国家新出台了国家标准GB13223-2011《火电厂大气污染物排放标准》，规定火力发电锅炉及燃气轮机组氮氧化物排放浓度限值降低到100mg/m³。在此背景下，火电厂烟气脱硝的主流技术选择性催化还原（SCR）技术及其关键设备脱硝催化剂产业得到大发展。据中国电力企业联合会统计，截至2014年底，已投运火电厂烟气脱硝机组容量约6.87亿千瓦，占全国火电机组容量的75.0%，占全国煤电机组容量的83.2%。据中国环境保护产业协会脱硫脱硝委员会统计，2013年火电SCR脱硝机组容量约占现役机组容量的96.18%。据中国电力企业联合会估计，约有55万～60万立方米SCR脱硝催化剂在线运行。

目前应用最广泛的SCR脱硝催化剂为钒钨（钼）钛系催化剂（V₂O₅-WO₃（MoO₃）/TiO₂），该催化剂以二氧化钛（TiO₂）为载体，五氧化二钒（V₂O₅）为活性组分，三氧化钨（WO₃）、三氧化钼（MoO₃）为催化助剂，二氧化硅（SiO₂）、三氧化二铝（Al₂O₃）等为结构助剂。其中，SCR脱硝催化剂中TiO₂所占质量百分数为70%～95%，V₂O₅所占质量百分数为0.3%～7%，WO₃（MoO₃）所占质量百分数为3%～10%，SiO₂、Al₂O₃所占质量百分数均为0～10%。SCR脱硝催化剂按照外观可分为颗粒状催化剂和整体式催化剂，整体式催化剂又可分为蜂窝式，板式和波纹板式催化剂。蜂窝式催化剂以催化剂粉料为基体挤压成型，经干燥和煅烧后得到，通体具有活性。板式催化剂以金属薄板为担体，在金属薄板上压覆催化剂粉料，经干燥和煅烧后得到。波纹板式催化剂以波纹状纤维板为担体，在纤维板上涂覆催化剂浆液，经干燥和煅烧后得到。

由于此类SCR脱硝催化剂的最佳活性温度在300～400℃，火电厂一般将其置于省煤器和空气预热器之间，此时面临着烟气中的飞灰及有害物质导致催化剂堵塞和中毒等问题。SCR脱硝催化剂的使用寿命一般为3年，逾期需要及时更换。随着我国脱硝项目的推进和SCR脱硝技术的进一步应用，SCR脱硝催化剂大规模地投入使用，今后将有大量失效的SCR脱硝催化剂持续产生，这将成为困扰SCR脱硝行业的重大固废处理难题。SCR脱硝催化剂中主要含有V₂O₅，WO₃，MoO₃和TiO₂等物质，如不进行妥善处理，势必对环境造成严重的二次污染，同时也会造成催化剂中金属资源的流失。开展废旧催化剂的回收利用，既可以变废为宝，还可以解决环境污染问题，从而带来可观的环境效益和经济效益。因此，废旧SCR脱硝催化剂回收技术是国内外环保领域的研究热点。