[发明专利]调节废旧SCR脱硝催化剂中钛钨载体孔道的方法及应用

说明书

本申请公开了一种调节废旧SCR脱硝催化剂中钛钨载体孔道的方法及应用，方法包括：将废旧SCR脱硝催化剂置于氢氧化钠溶液中化浆热处理，获得一次沉淀物。清洗一次沉淀物后化浆得到碱处理浆料，将碱处理浆料进行碳酸化处理获得二次沉淀物。将二次沉淀物化浆得到酸处理浆料，向酸处理浆料中加入硫酸溶液并调节酸处理浆料至预设pH，获得三次沉淀物。将三次沉淀物水清洗后干燥，获得孔道结构调节后的钛钨载体。通过对废旧SCR脱硝催化剂加碱热处理浸泡后二次酸化处理，可有效调节回收获得的钛钨载体孔道结构，钛钨载体的孔容可达到0.40cm³/g及以上，充分满足将钛钨载体应用于制备新的SCR脱硝催化剂的孔容要求，还可降低含盐废水的产生。

技术领域

本申请涉及固废资源化利用技术领域，尤其涉及一种调节废旧SCR脱硝催化剂中钛钨载体孔道的方法及应用。

背景技术

目前我国大多数电厂、锅炉等配备的烟气脱硝净化装置中使用的催化剂主要是中高温SCR脱硝催化剂，SCR脱硝催化剂中包含的TiO₂为载体、V₂O₅为主要活性成份、WO₃和MoO₃为抗氧化、抗毒化辅助成份。SCR脱硝催化剂在使用一段时间之后由于催化物质中毒失活（例如重金属砷等物质的附着导致活性成分V₂O₅失活）、机械结构损坏（例如孔道结构堵塞、坍塌等），将导致SCR脱硝催化剂无法再有效发挥其对烟气净化功能。若直接丢弃SCR脱硝催化剂将造成有价资源的浪费。实现对废旧SCR脱硝催化剂回收利用对于改善环境质量、提高资源利用效率、降低生产成本具有重要意义。

依据催化反应动力学的活性中心理论，催化反应在催化剂表面的活性中心进行，大的比表面积能够提供更多数量的表面活性中心，而微孔结构越丰富则比表面积越大。从孔道结构方面说，孔径大小在适应SCR反应的范围内时，越大的孔容说明孔结构中能容纳的反应气体积越大，同样有利于催化反应的进行。

SCR脱硝催化剂中的钛钨载体（包含TiO₂和WO₃）约占90 wt%，构成SCR脱硝催化剂的支撑结构并为SCR反应提供反应空间，钛钨载体孔道结构的孔容将直接影响SCR脱硝催化剂的催化活性。废旧SCR催化剂孔容一般为0.2 mL/g -0.25mL/g，与新催化剂的生成原料脱硝钛白粉或钛钨粉（一般为0.35 mL/g -0.4mL/g）相比还有很大的差距，无法直接完全回用制备新催化剂。因此，在废旧SCR脱硝催化剂回收过程中，解决钛钨载体的回收问题，提高钛钨载体的孔容，将对废旧SCR脱硝催化剂的回收利用具有重要意义。

发明内容

本申请提供一种调节废旧SCR脱硝催化剂中钛钨载体孔道的方法及应用，工艺简单、节能，适用于工业规模化再生，经过本申请方法处理制得的钛钨载体孔道结构疏松，孔结构明显优化，可满足钛钨载体应用于SCR脱硝催化剂中的要求，且产生的含盐废水量少。

第一方面，本申请实施例提供了一种调节废旧SCR脱硝催化剂中钛钨载体孔道的方法，其包括如下步骤：

将废旧SCR脱硝催化剂置于质量浓度范围为2%-5%的氢氧化钠溶液中化浆，并于200℃-300℃温度范围下进行热处理，冷却后，过滤获得一次沉淀物；

清洗一次沉淀物后化浆，得到碱处理浆料；按照CO₂与废旧SCR脱硝催化剂的质量比例范围为0.1~0.5向所述碱处理浆料中通入CO₂，于加压状态进行碳酸化处理后，过滤获得二次沉淀物；

将所述二次沉淀物化浆，得到酸处理浆料；向所述酸处理浆料中加入硫酸溶液，调节所述酸处理浆料至预设pH，所述预设pH范围为0.5-1.5，过滤获得三次沉淀物；

将所述三次沉淀物清洗后干燥，获得孔道结构调节后的钛钨载体。