发明内容
有鉴于此,本发明的目的之一在于提供一种脱硝催化剂再生液,其低毒性,再生效果佳,工艺时间短。
为实现上述目的,本发明的技术方案为:
脱硝催化剂再生液,由清洗液和活性补充液组成,所述清洗液中含有硫酸和乳化剂S-185,所述活性补充液含有硫酸氧钒和偏钨酸铵。
进一步,所述的脱硝催化剂再生液组成如下:
清洗液:乳化剂S-185质量分数为0.005~1%,硫酸摩尔浓度为0.2~0.8mol/L。
活性补充液:硫酸氧钒摩尔浓度为0.2~0.8mol/L,偏钨酸铵摩尔浓度为0.2~0.8mol/L。
本发明的目的之二在于提供一种脱硝催化剂再生方法,该方法仅需要配合使用简单的装置,可以避免复杂的焙烧步骤,可较快完成催化剂的再生。
为实现上述目的,本发明的技术方案为:
脱硝催化剂再生方法,具体步骤为:首先,将待再生的催化剂首先在清洗池中用清洗液,采用超声波方式去除催化剂的孔内积灰;然后,在活化池中,将清洗完的催化剂浸渍于活性补充液,进行活性成分补充;最后,将以补充完活性成分的催化剂在干燥箱中进行干燥。最终,便得到再生的脱硝催化剂。
其中,超声清洗10~30分钟;活性补充液浸渍的时间为20~60分钟;干燥时采用80~150℃热空气条件下,烘干2~5小时,得再生脱硝催化剂。
本发明的有益效果在于:由于清洗液中除了硫酸溶液和乳化剂S-185,清洗过程,同时采用超声波清洗方式,因此,清洗时间仅需10~30分钟,仅为现有工艺的1/2;同时采用硫酸氧钒和偏钨酸铵对催化剂进行活性成分补充,即避免了偏钒酸铵的剧毒导致不安全因素,又避免了催化剂的多次焙烧的复杂工艺。采用本方法再生后的脱硝催化剂:活性可以恢复到原始活性的95~99%; SO2/SO3 转化率小于1%,均满足工程设计要求;同时,再生工艺操作简单,适用于工业规模化再生。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面对本发明的优选实施例进行详细的描述。
实施例1
一、再生液的配制
1、清洗液的配制
在超声波清洗池中,配置乳化剂S-185质量分数为0.005%,硫酸的摩尔浓度为0.8mol/L的混合溶液。进行超声波处理10分钟,使其混合均匀,放置老化1小时,共计200L。
2、活性补充液的配制
在活化池中,配置摩尔浓度为0.8mol/L的硫酸氧钒和0.8mol/L的偏钨酸铵的混合溶液。进行机械搅拌5分钟,使其混合均匀,放置老化1小时,共计200L。
二、脱硝催化剂再生工艺流程
将废弃催化剂浸泡在装有清洗液的清洗池中,进行超声清洗10分钟;然后,将催化剂浸渍在活性补充液,浸渍60分钟;取出催化剂放在干燥箱中, 80℃干燥5小时。催化剂再生结束。
实施例2
一、再生液的配制
1、清洗液的配制
在超声波清洗池中,配置乳化剂S-185质量分数为1%,H2SO4摩尔浓度为0.2mol/L的混合溶液。进行超声处理10分钟,使其混合均匀,放置老化1小时,得到清洗液,共计200L。
2、 活性补充液的配制
在活化池中,配置摩尔浓度为0.2 mol/L的 硫酸氧钒和0.2mol/L的偏钨酸铵的混合溶液。进行机械搅拌5分钟,使其混合均匀,放置老化1小时,得到活性补充液,共计200L。
二、脱硝催化剂再生工艺流程
将废弃催化剂浸泡在装有清洗液的清洗池中,进行超声清洗30分钟;然后,将催化剂浸渍于活性补充液,浸渍20分钟;取出催化剂放在干燥箱中, 150℃干燥2小时。催化剂再生结束。
实施例3
一、再生液的配制
1、清洗液的配制
在超声波清洗池中,配置乳化剂S-185质量分数为0.5%,H2SO4摩尔浓度为0.4mol/L的混合溶液。进行超声处理10分钟,使其混合均匀,放置老化1小时,共计200L。
2、 活性补充液的配制
在活化池中,配置摩尔浓度为0.8 mol/L的 VOSO4和0.8mol/L的偏钨酸铵的混合溶液溶液。进行机械搅拌5分钟,使其混合均匀,放置老化1小时,共计200L。
二、脱硝催化剂再生工艺
将废弃催化剂浸泡在装有清洗液的清洗池中,进行超声清洗20分钟;然后,将催化剂浸渍于活性补充液,浸渍30分钟;取出催化剂放在干燥箱中, 120℃干燥3小时。催化剂再生结束。
实施例4
一、再生液的配制
1、清洗液的配制
在超声波清洗池中,配置乳化剂S-185质量分数为0.25%,H2SO4摩尔浓度为0.6mol/L的混合溶液。进行超声处理10分钟,使其混合均匀,放置老化1小时,共计200L。
2、 活性补充液的配制
在活化池中,配置摩尔浓度为0.6 mol/L 的VOSO4和0.8mol/L的偏钨酸铵的混合溶液。进行机械搅拌5分钟,使其混合均匀,放置老化1小时,得到活性补充液,共计200L。
二、脱硝催化剂再生工艺
将废弃催化剂浸泡在装有清洗液的清洗池中,进行超声清洗15分钟;然后,将催化剂浸渍于活性补充液,浸渍40分钟;取出催化剂放在干燥箱中, 100℃干燥4小时。催化剂再生结束。
实施例5
使用实验例1~4的再生催化剂和新鲜催化剂进行催化剂活性对比,并测试再生催化剂的SO2/SO3转化率。催化剂的活性、脱硝率以及SO2/SO3转化公式如下:
活性K=-AV× ln(1-η);
脱硝率η=(φi(NOx)- φ0(NOx))/φi(NOx);
其中:φi(NOx), φ0(NOx)分别为催化剂入口和出口处NOx浓度(ppm)
实验条件:
催化剂孔数:22×22 ,长度:665mm
催化剂层数:2 ,催化剂截面:150×150mm
工程烟气参数:
反应温度:380℃,烟气面速度(AV):10.55 Nm3/(m2·h)
NOx=292ppm,NH3=292,
SO2=500ppm, O2=6%, H2O=6%。
表1 再生催化剂的性能测试结果
催化剂样品 |
脱硝率(%) |
相对活性(K/Ko) |
SO2/SO3转化率(%) |
新鲜催化剂 |
92.5 |
— |
— |
实施例1 |
91.5 |
0.95 |
0.81 |
实施例2 |
91.7 |
0.96 |
0.84 |
实施例3 |
92.1 |
0.98 |
0.85 |
实施例4 |
92.3 |
0.99 |
0.87 |
根据实施例5的结果可以知道,再生后的催化剂的相对活性(k/Ko)为0.95-0.99,同时SO2/SO3转化率(%)均小于1%,满足工程要求。其中,实施例4的催化剂再生效果最佳。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述,但本领域的普通技术人员应当理解,可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变,而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。