CN103878035B - 一种钒、钛基选择性催化还原脱硝催化剂的再生液 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种钒、钛基选择性催化还原脱硝催化剂的再生液，包括清洗液和活性补充液，所述清洗液由碱性有机盐、表面活性剂和去离子水组成，所述活性补充液由弱酸、偏钒酸铵、钨酸铵、硝酸铈和去离子水组成。本发明的脱硝催化剂再生液中的清洗液组分可以排除有害物质对SCR脱硝催化剂的不利影响，恢复其孔道结构；活性补充液组分可以提高脱硝催化剂活性，增加催化剂的热稳定性和使用寿命；经过再生后的催化剂的脱硝率可以达到82～90%，SO2/SO3转化率小于1%，使用寿命为新鲜催化剂的85%以上。
Description
技术领域
本发明涉及选择性催化还原脱硝催化剂领域，具体涉及一种失活的钒、钛基选择性催化还原脱硝催化剂的再生液。
背景技术
随着国家对氮氧化物排放的控制越来越严格，选择性催化还原(SCR)烟气脱硝技术因其高效与可靠的脱硝性能被广泛应用于火电厂的脱硝***。SCR烟气脱硝工艺的技术核心是钒、钛基催化剂，在运行过程中存在着活性下降的问题。造成催化剂失活的原因有很多，既有运行工况的影响，比如烟气中的粉尘和温度波动会对催化剂宏观结构造成损害，也有烟气中各种有毒有害化学成分对催化剂表面反应活性位的毒害作用，其中砷元素、碱金属、碱土金属及金属氧化物所具有的毒害作用最为明显。
催化剂再生具有极大的经济效益和社会环境效益。脱硝催化剂为燃煤电厂SCR脱硝***的重要组成部分，造价较高，失活催化剂再生费用仅为新催化剂的30～50%。如不再生，需投入资金进行危废处理，而且也将造成资源的严重浪费和带来环境的二次污染。由此可以预见，失活的SCR脱硝催化剂再生是必然趋势。
国内对脱硝催化剂再生的研究已经有了许多。公开号CN102974366的中国发明专利申请中提到了碱洗和活性液补充的方式，但是其碱洗是利用氨水进行的，作用比较单一，处理效率较低，易污染环境；其活性补充采取涂敷的形式，在烟气脱硝过程中难以发挥持久的作用。公开号CN102764675的中国发明专利申请也使用了弱酸及表面活性剂对失活催化剂进行再生，这种再生液对于砷和磷等偏酸性物质中毒的催化剂处理效果不佳；加入的EDTA可以对碱金属和碱土金属产生络合作用，不过其分散性比较差，需要加入一定的分散剂才能使用。总之，上述问题说明现有的钒、钛基SCR脱硝催化剂的再生液的性能有待提高，以更彻底的除去引起失活的全部物质，同时保留活性组分和强度，适合大规模工业化生产，并能防止造成环境污染。
发明内容
本发明的目的在于针对上述问题，提供一种钒、钛基选择性催化还原脱硝催化剂的再生液。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种钒、钛基选择性催化还原脱硝催化剂的再生液，包括清洗液和活性补充液，所述清洗液由碱性有机盐、表面活性剂和去离子水组成，所述活性补充液由弱酸、偏钒酸铵、钨酸铵、硝酸铈和去离子水组成。
其中，所述清洗液中的碱性有机盐为葡萄糖酸、柠檬酸或乙二胺四甲叉膦酸（EDTMPA）的钠盐或钾盐的一种或几种，含量为0.5～5wt%；表面活性剂为耐碱渗透剂AEP98、耐碱渗透剂OEP-70或微孔渗透剂JFC的一种或多种，含量为0.1～1wt%；所述清洗液中的其余含量为去离子水。
其中，所述活性补充液中的弱酸为草酸、醋酸或柠檬酸的一种或多种，含量为0.5～4wt%；偏钒酸铵含量为0.5～5wt%，钨酸铵含量为2～6wt%，硝酸铈含量为0.05～1wt%；所述活性补充液中的其余含量为去离子水。
进一步，优选所述清洗液由下列组分组成：1～3wt%葡萄糖酸钠、0.2～0.4wt%微孔渗透剂JFC、96.6～98.8wt%去离子水；
进一步，优选所述活性补充液由下列组分组成：1～3wt%草酸、2～4wt%偏钒酸铵、3～5wt%钨酸铵、0.2～0.4wt%硝酸铈、87.6～93.8wt%去离子水。
有益效果：
本发明的钒、钛基选择性催化还原脱硝催化剂的再生液的有益效果在于：
（1）本发明的清洗液主要成分是碱性有机盐，其本身具有很强的络合能力、溶解性、去污性，尤其是对于碱土金属和铁盐中毒的催化剂的处理效果非常明显；其碱性较弱，可以最大限度的保持再生后催化剂的强度和活性组分；清洗液中添加了渗透剂，提高了清洗的效率；
（2）弱酸性的活性补充液可以对受损的活性组分和活性位进行补充，提高脱硝率；其中添加的硝酸铈可以增加再生催化剂的热稳定性和使用寿命；
（3）经过再生的催化剂的脱硝率可达到82～90%，SO2/SO3转化率小于1%，使用寿命为新鲜催化剂的85%以上，均满足工程设计要求。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例1
（一）再生液制备
清洗液：2wt%葡萄糖酸钠，0.3wt%微孔渗透剂JFC，余量为去离子水；
活性补充液：0.8wt%草酸，1wt%偏钒酸铵，3wt%钨酸铵，0.3wt%硝酸铈，余量为去离子水。
（二）工艺流程
所取样品为某电厂已经运行20000小时的钒、钛基SCR脱硝催化剂，经检测发现脱硝率为56%，SO2/SO3的转化率为0.78%。首先，利用干燥压缩空气对失活的脱硝催化剂吹扫10min，以除去表面的积灰；其次，将吹灰处理完毕的催化剂置入清洗液中超声辅助清洗45min，完毕后放入去离子水中漂洗干净；然后，将催化剂浸渍于活性补充液中3h；最后，利用120℃的热空气对催化剂进行干燥2h。再生过程结束。
再生后的催化剂经脱硝活性测试，脱硝率由56%恢复到90%，SO2/SO3的转化率为0.82%。
实施例2
（一）再生液制备
清洗液：1wt%葡萄糖酸钠，0.3wt%微孔渗透剂JFC，余量为去离子水；
活性补充液：0.8wt%草酸，1wt%偏钒酸铵，3wt%钨酸铵，0.3wt%硝酸铈，余量为去离子水。
（二）工艺流程
所取样品为某电厂已经运行20000小时的钒、钛基SCR脱硝催化剂，经检测发现脱硝率为56%，SO2/SO3的转化率为0.78%。首先，利用干燥压缩空气对失活的脱硝催化剂吹扫10min，以除去表面的积灰；其次，将吹灰处理完毕的催化剂置入清洗液中超声辅助清洗45min，完毕后放入去离子水中漂洗干净；然后，将催化剂浸渍于活性补充液中3h；最后，利用120℃的热空气对催化剂进行干燥2h。再生过程结束。
再生后的催化剂经脱硝活性测试，脱硝率由56%恢复到83%，SO2/SO3的转化率为0.78%。
实施例3
（一）再生液制备
清洗液：4wt%葡萄糖酸钾，0.3wt%微孔渗透剂JFC，余量为去离子水；
活性补充液：0.8wt%草酸，1wt%偏钒酸铵，3wt%钨酸铵，0.3wt%硝酸铈，余量为去离子水。
（二）工艺流程
所取样品为某电厂已经运行20000小时的钒、钛基SCR脱硝催化剂，经检测发现脱硝率为56%，SO2/SO3的转化率为0.78%。首先，利用干燥压缩空气对失活的脱硝催化剂吹扫10min，以除去表面的积灰；其次，将吹灰处理完毕的催化剂置入清洗液中超声辅助清洗45min，完毕后放入去离子水中漂洗干净；然后，将催化剂浸渍于活性补充液中3h；最后，利用120℃的热空气对催化剂进行干燥2h。再生过程结束。
再生后的催化剂经脱硝活性测试，脱硝率由56%恢复到90%，SO2/SO3的转化率为0.85%。
实施例4
（一）再生液制备
清洗液：2wt%葡萄糖酸钾，0.3wt%耐碱渗透剂OEP-70，余量为去离子水；
活性补充液：0.8wt%草酸，1wt%偏钒酸铵，3wt%钨酸铵，0.3wt%硝酸铈，余量为去离子水。
（二）工艺流程
所取样品为某电厂已经运行20000小时的钒、钛基SCR脱硝催化剂，经检测发现脱硝率为56%，SO2/SO3的转化率为0.78%。首先，利用干燥压缩空气对失活的脱硝催化剂吹扫10min，以除去表面的积灰；其次，将吹灰处理完毕的催化剂置入清洗液中超声辅助清洗45min，完毕后放入去离子水中漂洗干净；然后，将催化剂浸渍于活性补充液中3h；最后，利用120℃的热空气对催化剂进行干燥2h。再生过程结束。
再生后的催化剂经脱硝活性测试，硝率由56%恢复到87%，SO2/SO3的转化率为0.81%。
实施例5
（一）再生液制备
清洗液：2wt%柠檬酸钠，0.3wt%微孔渗透剂JFC，余量为去离子水；
活性补充液：0.8wt%草酸，1wt%偏钒酸铵，3wt%钨酸铵，0.3wt%硝酸铈，余量为去离子水。
（二）工艺流程
所取样品为某电厂已经运行20000小时的钒、钛基SCR脱硝催化剂，经检测发现脱硝率为56%，SO2/SO3的转化率为0.78%。首先，利用干燥压缩空气对失活的脱硝催化剂吹扫10min，以除去表面的积灰；其次，将吹灰处理完毕的催化剂置入清洗液中超声辅助清洗45min，完毕后放入去离子水中漂洗干净；然后，将催化剂浸渍于活性补充液中3h；最后，利用120℃的热空气对催化剂进行干燥2h。再生过程结束。
再生后的催化剂经脱硝活性测试，脱硝率由56%恢复到85%，SO2/SO3的转化率为0.86%。
实施例6
（一）再生液制备
清洗液：2wt%乙二胺四甲叉膦酸钠，0.5wt%耐碱渗透剂AEP98，余量为去离子水；
活性补充液：0.8wt%柠檬酸，1wt%偏钒酸铵，3wt%钨酸铵，0.3wt%硝酸铈，余量为去离子水。
（二）工艺流程
所取样品为某电厂已经运行20000小时的钒、钛基SCR脱硝催化剂，经检测发现脱硝率为56%，SO2/SO3的转化率为0.78%。首先，利用干燥压缩空气对失活的脱硝催化剂吹扫10min，以除去表面的积灰；其次，将吹灰处理完毕的催化剂置入清洗液中超声辅助清洗45min，完毕后放入去离子水中漂洗干净；然后，将催化剂浸渍于活性补充液中3h；最后，利用120℃的热空气对催化剂进行干燥2h。再生过程结束。
再生后的催化剂经脱硝活性测试，脱硝率由56%恢复到82%，SO2/SO3的转化率为0.83%。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (3)
1.一种钒、钛基选择性催化还原脱硝催化剂的再生液，其特征在于：所述再生液包括清洗液和活性补充液，所述清洗液由碱性有机盐、表面活性剂和去离子水组成，所述活性补充液由弱酸、偏钒酸铵、钨酸铵、硝酸铈和去离子水组成；所述清洗液中的碱性有机盐为葡萄糖酸、柠檬酸或乙二胺四甲叉膦酸的钠盐或钾盐的一种或几种，含量为0.5～5wt％；表面活性剂为耐碱渗透剂AEP98、耐碱渗透剂OEP-70或微孔渗透剂JFC的一种或几种，含量为0.1～1wt％；所述清洗液中的其余含量为去离子水；所述活性补充液中的弱酸为草酸、醋酸或柠檬酸的一种或多种，含量为0.5～4wt％；偏钒酸铵含量为0.5～5wt％，钨酸铵含量为2～6wt％，硝酸铈含量为0.05～1wt％；所述活性补充液中的其余含量为去离子水。
2.根据权利要求书1所述的钒、钛基选择性催化还原脱硝催化剂的再生液，其特征在于：所述清洗液由下列组分组成：1～3wt％葡萄糖酸钠、0.2～0.4wt％微孔渗透剂JFC、96.6～98.8wt％去离子水。
3.根据权利要求书1所述的钒、钛基选择性催化还原脱硝催化剂的再生液，其特征在于：所述活性补充液由下列组分组成：1～3wt％草酸、2～4wt％偏钒酸铵、3～5wt％钨酸铵、0.2～0.4wt％硝酸铈、87.6～93.8wt％去离子水。
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