[发明专利]一种铅中毒Mn-Ce碳基SCR低温脱硝催化剂的再生方法

说明书

本发明的目的在于提供一种被烧结烟气中铅成分毒化的Mn‑Ce碳基低温脱硝催化剂再生方法，能够简单高效的去除脱硝催化剂中的铅，同时补充受损的活性成分，并提高再生催化剂的抗铅中毒能力。该方法操作简便，能够使再生催化剂的脱硝率恢复到接近新鲜催化剂的水平，再生效果显著。

技术领域

本发明涉及中毒催化剂再生领域，具体涉及一种铅中毒选择性催化还原(SCR)脱硝Mn-Ce碳基催化剂的再生方法。

背景技术

环境保护是我国钢铁工业转型升级过程中亟待解决的难题。作为典型的高能耗、高污染、资源型行业，钢铁企业排放的大气污染物有SO₂、NO_x、粉尘、重金属和二噁英等，且主要来源于烧结工艺过程。目前，钢铁厂粉尘和SO₂的排放控制技术已趋成熟，主要产生于烧结工序的NO_x(50％以上)成为钢铁企业气态污染物中最迫切治理的污染物。国家生态环境部于2019年5月和7月分别下发了《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》和《工业炉窑大气污染综合治理方案》，文件规定钢铁烧结工序NO_x的排放限值为50mg/Nm³。目前，我国绝大部分钢铁企业NO_x的排放难以满足该超低排放的严苛标准，钢铁烧结行业烟气排放面临前所未有的环保压力。

基于此，诸多学者针对钢铁烧结烟气中的NO_x减排技术进行研究。借鉴大型燃煤电厂的脱硝成功经验和国内钢铁企业实际情况，选择性催化还原(SCR)脱硝技术因其技术核心为催化剂，脱硝效率高，更容易针对烧结烟气的组分特征进行针对性的设计，应用前景广阔，被认为是钢铁厂烧结烟气脱硝最具潜力的技术之一。研究表明，炭材料(半焦、生物质焦、活性焦等)负载Mn-Ce复合氧化物制得的催化剂在低温(烧结烟气100-200℃)SCR脱硝方面有着优异的表现。

工业烟气中造成催化剂中毒的主要物质包括碱金属(K，Na)、碱土金属(Ca)、重金属(Pb、Hg、Zn)及砷(As)等。烧结烟气成分复杂，且我国很多煤种及铁矿石中伴生的铅含量较高，因此，烧结烟气中的铅会沉积在脱硝催化剂表面，造成催化剂中毒失活，从而降低催化剂的脱硝效率。铅在催化剂上的沉积会导致催化剂表面活性组分化学状态的改变，并会中和催化剂的Lewis酸性位和Bronsted酸性位的酸性，造成催化剂中毒失活。当脱硝活性下降至无法满足烧结厂烟气的脱硝要求时，催化剂就需要更换，且更换成本较高。对铅中毒失活的Mn-Ce碳基脱硝催化剂进行再生，能够恢复甚至提高其脱硝活性，达到失活催化剂重新利用的目的，而且可以节省处理废旧催化剂的成本。因此，铅中毒Mn-Ce碳基脱硝催化剂的再生利用具有重要的经济效益和应用前景。

现有技术采用高压气体吹扫和超声波清洗的方法去除催化剂表面粉尘，再生液采用醋酸+三乙烯四胺溶液，再生的催化剂脱硝效率达到95.70％。该方法虽然通过三乙烯四胺与PbO的络合作用去除了导致催化剂失活的铅，使得催化剂脱硝活性得到一定的恢复，但是流失的活性组分V和W得不到补充。并且该方法并未对催化剂的抗毒能力进行相应改进，导致再生后的催化剂在使用过程中极易再次铅中毒而失活，减少了催化剂再生后的使用寿命。此外，该方法主要针对商用钒基催化剂的铅中毒失活再生，对铅中毒Mn-Ce碳基低温脱硝催化剂的再生效果并不理想。

目前，重金属铅中毒的失活机理和再生方法研究较少，铅中毒失活机理和再生工艺的研究对降低脱硝系统(尤其是低温烟气脱硝系统)的运行成本具有重要意义。因此，开发一种针对Mn-Ce碳基低温脱硝催化剂的铅中毒再生方法是十分有必要的。本发明提出了一种新的针对铅中毒Mn-Ce碳基脱硝催化剂的再生方法，能够简单高效的去除中毒脱硝催化剂中含有的铅，同时补充受损的活性成分，并能显著提高再生催化剂的抗铅中毒能力。

发明内容

本发明的目的是提供一种铅中毒Mn-Ce碳基SCR低温脱硝催化剂的再生方法，其特征在于，包括以下步骤:

(1)配置活性补充液和抗毒抑制液：