CN103386313A

CN103386313A - 一种钒钛基脱硝催化剂的双处理清洗再生方法

Info

Publication number: CN103386313A
Application number: CN2013103395272A
Authority: CN
Inventors: 张千; 张川; ***
Original assignee: HEBEI MILSON TITANIUM DIOXIDE CO Ltd
Current assignee: HEBEI MILSON TITANIUM DIOXIDE CO Ltd
Priority date: 2013-08-06
Filing date: 2013-08-06
Publication date: 2013-11-13

Abstract

一种钒钛基脱硝催化剂的双处理清洗再生方法，为了解决现有的钒钛基脱硝催化剂再生效果不是很好的技术问题，采用的技术方案是将空气-臭氧混合气体充入催化剂再生反应器中，进行氧化处理，得再生钒钛基脱硝催化剂；然后投入催化剂活性液中，浸渍4~6小时后取出，经50~60℃的干燥空气干燥1~3小时，然后再重复一次；然后在160~200℃的条件下焙烧1~3h，在300~400℃的条件下焙烧1~3h，即得清洗再生的钒钛基脱硝催化剂。技术效果是再生后的钒钛基脱硝催化剂脱硝率可达87%，实现了高效再生，同时有效降低了SO₂/SO₃的转换率，大大节约了脱硝成本。

Description

一种钒钛基脱硝催化剂的双处理清洗再生方法

技术领域

本发明属于脱硝催化剂技术领域，涉及到一种脱硝催化剂的再生方法，特别是一种钒钛基脱硝催化剂的双处理清洗再生方法。

背景技术

氮氧化物控制是大气污染治理技术的一个重要方面，SCR（选择性催化还原）脱硝技术对氮氧化物的脱除效果显著，是目前应用最广泛的烟气脱硝技术。在整个SCR脱硝***中，催化剂是核心组件，V₂O₅-WO₃/TIO₂是一种用量较大的主流的烟气脱硝催化剂，但是在使用过程中发现，由于燃煤电厂烟气中的飞灰含量普遍较高，烟气进入SCR反应器后，在反应器的进出口表面、钒钛基脱硝催化剂表面、内部钢结构表面会形成不同程度的积炭，导致钒钛基脱硝催化剂的脱硝性能下降，常用的处理积炭的方式是烧炭法，但是由于燃烧温度过高，所以容易损坏钒钛基脱硝催化剂。当脱硝性能下降至达不到脱硝要求时，就要更换钒钛基脱硝催化剂。由于钒钛基脱硝催化剂的成本较高，所以一般会对更换下来的钒钛基脱硝催化剂进行再生，以节约脱硝成本。现在常用的是用臭氧对钒钛基脱硝催化剂进行初步再生，虽然可以将钒钛基脱硝催化剂表面的积炭去除，但是经检测钒钛基脱硝催化剂的活性仅可恢复30%左右，再生效果不是很好。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的钒钛基脱硝催化剂再生效果不是很好的技术问题，为了解决这个问题，我们设计了一种钒钛基脱硝催化剂的双处理清洗再生方法，实现了钒钛基脱硝催化剂的高效再生，再生后的钒钛基脱硝催化剂脱硝率可达87%，同时有效降低了SO₂/ SO₃的转换率，大大节约了脱硝成本。

本发明所采用的具体技术方案是：一种钒钛基脱硝催化剂的双处理清洗再生方法，对失活的蜂窝状钒钛基脱硝催化剂进行处理使其恢复活性，包括以下步骤：

a、制备空气-臭氧混合气体，备用；

b、将失活的蜂窝状钒钛基脱硝催化剂置于催化剂再生反应器中；

c、将空气-臭氧混合气体充入催化剂再生反应器中，进行氧化处理，得再生钒钛基脱硝催化剂；

关键是：所述的方法还包括以下步骤：

d、制备催化剂活性液，备用；

e、将步骤c所得的再生钒钛基脱硝催化剂投入步骤d所得的催化剂活性液中，浸渍4~6小时后取出，经50~60℃的干燥空气干燥1~3小时，然后再重复一次；

f、将步骤e所得的钒钛基脱硝催化剂在160~200℃的条件下焙烧1~3h，然后在300~400℃的条件下焙烧1~3h，即得清洗再生的钒钛基脱硝催化剂。

本发明的有益效果是：经过催化剂活性液浸渍后，钒钛基脱硝催化剂表面的氧、钛、钒原子浓度与失活的钒钛基脱硝催化剂相应原子的浓度相比明显提高，提高了钒钛基脱硝催化剂的氧化还原能力，脱硝率可达87%，实现了高效再生，而且钒钛基脱硝催化剂的中毒物质大量减少，活性物质增加，活性高于新催化剂，同时SO₂/ SO₃的转换率还低于新催化剂的保证值，大大节约了脱硝成本。

具体实施方式

一种钒钛基脱硝催化剂的双处理清洗再生方法，对失活的蜂窝状钒钛基脱硝催化剂进行处理使其恢复活性，包括以下步骤：

a、制备空气-臭氧混合气体，备用；

关键是：所述的方法还包括以下步骤：

d、制备催化剂活性液，备用；

所述的步骤d是称取重量百分比分别为7~10%、16~20%的渗透促进剂和表面活性乳化剂，溶于重量百分比为40~50%的去离子水中搅拌均匀，然后再加入重量百分比分别为6~10%、11~15%、6~8%的偏钒酸铵、仲钨酸铵和仲钼酸铵，机械搅拌25~35分钟使其混合均匀，得活性补充液，在活性补充液中加入草酸，调节pH值至4~6，并用机械搅拌2~4分钟使其混合均匀，放置陈化1~3h，即得催化剂活性液。

所述的步骤c是将浓度为160~200mg/L的空气-臭氧混合气体，以2~4m/min的流速充入催化剂再生反应器中，在10~20℃的条件下氧化处理50~70 min，得再生钒钛基脱硝催化剂。

所述的渗透促进剂为0.1~0.5mol/L的月桂氮卓酮，表面活性乳化剂为3~3.5mol/L的苄基二甲基酚聚氧乙烯醚。

本发明在具体实施时：

一、用臭氧对失活的蜂窝状钒钛基脱硝催化剂进行初步再生：

首先利用臭氧发生器制备空气-臭氧混合气体备用，然后将失活的蜂窝状钒钛基脱硝催化剂置于催化剂再生反应器中，在15℃下，将臭氧浓度为180mg/L的空气-臭氧混合气体，以3m/min的流速，通过气体流量计注入催化剂再生反应器中，氧化处理60min后，关停臭氧发生器，得到再生钒钛基脱硝催化剂。

二、催化剂活性液的制备：

本发明中催化剂活性液的具体实施例如表1所示：

表1

称取0.3mol/L的月桂氮卓酮126.66g、3.2mol/l的苄基二甲基酚聚氧乙烯醚268.8g，溶于660g去离子水中，搅拌2分钟使其混合均匀，然后再加入偏钒酸铵120g、仲钨酸铵192g和仲钼酸铵100g，机械搅拌30分钟使其混合均匀，得活性补充液，在活性补充液中加入草酸，调节pH值至5，并用机械搅拌3分钟使其混合均匀，放置陈化2h，即得催化剂活性液。

三、用催化剂活性液进行浸渍处理：

将催化率在35%的再生钒钛基脱硝催化剂（150~150×1000），浸渍在10000g催化剂活性液中，5小时后取出，经55℃干燥空气干燥2小时，再投入催化剂活性液中浸渍5小时，取出经55℃干燥空气再干燥2小时，然后经180℃焙烧2小时，350℃焙烧2小时，即得清洗再生的钒钛基脱硝催化剂。

四、性能测试：

将清洗再生的钒钛基脱硝催化剂粉碎至粒径为10~20目的颗粒，测定钒钛基脱硝催化剂的活性，并分别与酸洗、水洗等传统处理方式处理后的钒钛基脱硝催化剂的活性进行比较。

分别将三种再生方式制备的钒钛基脱硝催化剂放入固定管式反应器中，将模拟烟气和还原剂NH₃(NH₃=0.2%，CO₂=3%)，在空速=40000h^-1测试条件下，通入固定管式反应器中，用烟气分析仪检测固定管式反应器进出口的氮氧化物浓度分别为NO_进、NO_出，脱硝率η=（NO_进-NO_出）/ NO_进*100%，测试结果如表2所示：

表2

再生方法	水洗	酸洗	双处理
				脱硝率η	12%	46%	87%

由表2可见，经双处理清洗再生方法制得的钒钛基脱硝催化剂的脱硝率可达到87%，明显高于经酸洗、水洗处理的钒钛基脱硝催化剂的脱硝率。经双处理清洗再生方法制得的钒钛基脱硝催化剂，表面的氧、钛、钒原子浓度与失活钒钛基脱硝催化剂相应原子的浓度相比明显提高，达到了再生处理的目的，而且钒钛基脱硝催化剂的中毒物质大量减少，活性物质增加，钒钛基脱硝催化剂活性高于新催化剂，同时SO₂/ SO₃的转换率还低于新催化剂的保证值，大大节约了脱硝成本。

Claims

1.一种钒钛基脱硝催化剂的双处理清洗再生方法，对失活的蜂窝状钒钛基脱硝催化剂进行处理使其恢复活性，包括以下步骤：

a、制备空气-臭氧混合气体，备用；

其特征在于：所述的方法还包括以下步骤：

d、制备催化剂活性液，备用；

2.根据权利要求1所述的一种钒钛基脱硝催化剂的双处理清洗再生方法，其特征在于：所述的步骤d是称取重量百分比分别为7~10%、16~20%的渗透促进剂和表面活性乳化剂，溶于重量百分比为40~50%的去离子水中搅拌均匀，然后再加入重量百分比分别为6~10%、11~15%、6~8%的偏钒酸铵、仲钨酸铵和仲钼酸铵，机械搅拌25~35分钟使其混合均匀，得活性补充液，在活性补充液中加入草酸，调节pH值至4~6，并用机械搅拌2~4分钟使其混合均匀，放置陈化1~3h，即得催化剂活性液。

3.根据权利要求1所述的一种钒钛基脱硝催化剂的双处理清洗再生方法，其特征在于：所述的步骤c是将浓度为160~200mg/L的空气-臭氧混合气体，以2~4m/min的流速充入催化剂再生反应器中，在10~20℃的条件下氧化处理50~70 min，得再生钒钛基脱硝催化剂。

4.根据权利要求2所述的一种钒钛基脱硝催化剂的双处理清洗再生方法，其特征在于：所述的渗透促进剂为0.1~0.5mol/L的月桂氮卓酮，表面活性乳化剂为3~3.5mol/L的苄基二甲基酚聚氧乙烯醚。