CN106179526A - 一种蜂窝型scr 脱硝催化剂的再生方法 - Google Patents

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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J38/00—Regeneration or reactivation of catalysts, in general
    • B01J38/48—Liquid treating or treating in liquid phase, e.g. dissolved or suspended
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    • B01J38/48—Liquid treating or treating in liquid phase, e.g. dissolved or suspended
    • B01J38/485—Impregnating or reimpregnating with, or deposition of metal compounds or catalytically active elements

Abstract

本发明公开了一种蜂窝型SCR 脱硝催化剂的再生方法，属于电力环保技术领域，包括以下步骤：1将中毒蜂窝型SCR 催化剂浸渍于稀硫酸溶液中，超声处理后取出，烘干；2将经步骤(1)处理的蜂窝型SCR 催化剂置于硝酸铈溶液中，浸渍1 ～3h 后取出；3对经步骤(2)处理的蜂窝型SCR 催化剂进行焙烧，以不大于3℃ /min 的速度升温至110℃后，保温3 ～ 5h，再以不大于3℃ /min 的速度升温至300℃后，保温8 ～ 10h，得到再生后的蜂窝型SCR 脱硝催化剂。本发明选用的活性前体物质硝酸铈原料来源广，溶解性能好，经再生处理的催化剂活性能够恢复至中毒前催化剂活性的80%以上，同时简化了再生工艺，降低了再生成本，操作简便，环境友好，适合工业化大规模生产应用。

Description

一种蜂窝型SCR 脱硝催化剂的再生方法
技术领域
本发明属于电力环保技术领域，涉及一种脱硝催化剂的再生方法，具体涉及一种
蜂窝型SCR 脱硝催化剂的再生方法。
背景技术
燃煤电站的氮氧化物（NOx）排放控制是国家“十二五”期间节能环保领域的重点工
作，最新颁布的《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）对NOx 排放浓度更是制定了世界范围内最为严格的控制标准（100mg/m3）。随着这些国家政策的出台，如何有效控制NOx 的排放已成为当前电力环保领域中亟待解决的重要课题之一。
目前，燃煤电站的烟气脱硝（DeNOx）主要采用选择性催化还原（SCR）技术，该技术以氨气为还原剂，借助SCR 催化剂，将烟气中的NOx 还原成无毒害的N2 和H2O，从而达到控制NOx 排放的目的。SCR 脱硝催化剂，指应用在电厂SCR（selective catalyticreduction）脱硝系统上的催化剂，SCR 催化剂是SCR 烟气脱硝系统的核心，其性能直接影响脱硝效率和脱硝成本。典型的商用SCR 催化剂是以TiO2 为载体，V2O5-WO3 或V2O5-MoO3为活性物质的蜂窝型催化剂，该种催化剂脱硝效率高，技术成熟可靠，得到广泛应用。
但由于催化剂长期处于高温高尘的工作环境中，且灰尘中含有碱（土）金属如钾、钠、钙等，极易导致催化剂烧结、碱（土）金属中毒和活性物质流失，使催化剂活性降低，使用寿命缩短，例如V2O5-WO3/TiO2 型SCR 催化剂的使用寿命通常只有2 ～ 3 年。由于SCR 催化剂初期投资大，约占整个脱硝系统总投资的40 ～ 60%，当催化剂中毒后，若用新催化剂替换会导致脱硝成本大幅度增加；而若采用适当的技术对催化剂进行活性再生，则可有效降低脱硝成本；据测算，对一个典型的600 兆瓦机组，若采用催化剂再生技术处理中毒催化剂，每年可节省100 ～ 300 万人民币。因此，研究高效低成本的SCR 催化剂再生技术显得尤为必要与重要。
通过文献检索查新发现，常见的SCR 催化剂再生思路是：首先用压缩空气吹扫掉催化剂上的灰尘，然后用酸液浸泡除去催化剂上的碱（土）金属盐并恢复酸位，最后用活性物质前驱体（主要是偏钒酸铵和偏钨酸铵）溶液浸泡催化剂以补充流失的活性物质。虽然上述再生思路可有效恢复中毒催化剂的脱硝活性，但在工程化应用时存在如下问题：常用的活性物质前驱体偏钒酸铵在水中的溶解度很小（5g/L,20℃），因此很难通过控制溶液浓度来调节其在SCR 催化剂上的负载量（补充量），而只能通过反复“浸渍—干燥”工艺来调节，均可导致催化剂的再生成本较高，不利于再生技术的工程化应用。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种蜂窝型SCR 脱硝催化剂的再生方法，该方法原料来源广、再生成本低，利于工程化应用。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种蜂窝型SCR 脱硝催化剂的再生方法，包括以下步骤：
1.将中毒蜂窝型SCR 催化剂浸渍于质量浓度为1% ～ 2% 的稀硫酸溶液中，超声处理0.5 ～ 1.5h 后取出，烘干；
2.将经步骤（1）处理的蜂窝型SCR 催化剂置于0.3 ～ 0.9mol/L 的硝酸铈溶液中，
浸渍1 ～ 3h 后取出；
3.对经步骤（2）处理的蜂窝型SCR 催化剂进行焙烧，以不大于3℃ /min 的速度升
温至110℃后，保温3 ～ 5h，再以不大于3℃ /min 的速度升温至300℃后，保温8 ～10h，得到再生后的蜂窝型SCR 脱硝催化剂。
步骤（1）所述的超声处理是在超声波功率为40 ～ 60KHZ 下进行的。
步骤（1）所述的烘干是在100 ～ 120℃下，干燥3 ～ 6h。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明采用溶解性能好、价格低廉的活性物质前驱体硝酸铈用于SCR 催化剂的再生，用硝酸铈代替了溶解度低的偏钒酸铵和价格高的偏钨酸铵，且能够通过调控前驱体硝酸铈溶液的浓度来调节其在催化剂上的负载量（补充量），从而简化了再生工艺，降低了再生成本。通过脱硝效率测试试验，验证了经本发明方法再生处理后的蜂窝型SCR 催化剂，活性能够恢复至中毒前催化剂活性的80% 以上。
本发明方法操作简便，环境友好，适合工业化大规模生产应用。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
本发明实施例采用的蜂窝型中毒SCR 催化剂是国内某燃煤电站运行了30000 小时的SCR 催化剂，其型号为V2O5-WO3/TiO2 型，壁厚为0.7mm，节距为6.8mm。将该SCR 催化剂切割成35mm×35mm×90mm 的小块后，进行再生处理。
实施例1
一种蜂窝型SCR 脱硝催化剂的再生方法，包括以下步骤：
1.将中毒蜂窝型SCR 催化剂浸渍于500ml 质量浓度为1% 的稀硫酸溶液中，在
40KHZ 超声波作用下处理1.5h 后取出，置于烘箱中，在110℃下，干燥4h ；
2.将经步骤(1)处理的蜂窝型SCR 催化剂置于0.3mol/L 的硝酸铈水溶液中浸渍3h 后取出；
3.将经步骤(2)处理的蜂窝型SCR 催化剂进行焙烧，以不大于3℃ /min 的速度升温至110℃后，保温4h，再以不大于3℃ /min 的速度升温至300℃后，保温8h，得到再生后的蜂窝型SCR 脱硝催化剂。
将中毒的蜂窝型SCR 催化剂和再生处理后的蜂窝型SCR 催化剂分别置于SCR 脱硝活性试验装置中，在模拟烟气下测试脱硝效率，实验条件如下：NO ：350ppm，NH3:350ppm，O2:3%，SO2:500ppm,N2 为平衡气体，气体总流量：10000ml/min，反应温度范围：280 ～ 400℃。气体成分由德图烟气分析仪（testo350-Pro）测定。评价再生效果结果表明，在280 ～400℃范围内，再生的蜂窝型SCR 催化剂的脱硝效率均比中毒的蜂窝型SCR 催化剂高，其活性可恢复至中毒前活性的81%。
实施例2
一种蜂窝型SCR 脱硝催化剂的再生方法，包括以下步骤：
1.将中毒蜂窝型SCR 催化剂浸渍于500ml 质量浓度为2% 的稀硫酸溶液中，在60KHZ超声波作用下处理0.5h 后取出，置于烘箱中，在120℃下，干燥3h ；
2.将经步骤(1)处理的蜂窝型SCR 催化剂置于0.9mol/L 的硝酸铈水溶液中浸渍1h 后取出；
3.将经步骤(2)处理的蜂窝型SCR 催化剂进行焙烧，以不大于3℃ /min 的速度升温至110℃后，保温5h，再以不大于3℃ /min 的速度升温至300℃后，保温10h，得到再生后的蜂窝型SCR 脱硝催化剂。
将中毒的蜂窝型SCR 催化剂和再生处理后的蜂窝型SCR 催化剂分别置于SCR 脱硝活性试验装置中，在模拟烟气下测试脱硝效率，实验条件如下：NO ：350ppm，NH3:350ppm，O2:3%，SO2:500ppm,N2 为平衡气体，气体总流量：10000ml/min，反应温度范围：280 ～ 400℃。气体成分由德图烟气分析仪（testo350-Pro）测定。评价再生效果结果表明，在280 ～400℃范围内，再生的蜂窝型SCR 催化剂的脱硝效率均比中毒的蜂窝型SCR 催化剂高，其活性可恢复至中毒前活性的83%。
综上，本发明的蜂窝型SCR 脱硝催化剂的再生方法，选用的活性前体物质硝酸铈原料来源广，溶解性能好，经再生处理的催化剂活性能够恢复至中毒前催化剂活性的80%以上，同时简化了再生工艺，降低了再生成本，操作简便，环境友好，适合工业化大规模生产应用。

Claims (3)

1. 一种蜂窝型SCR 脱硝催化剂的再生方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将中毒蜂窝型SCR 催化剂浸渍于质量浓度为1% ～ 2% 的稀硫酸溶液中，超声处理0.5 ～ 1.5h 后取出，烘干；
(2)将经步骤(1)处理的蜂窝型SCR 催化剂置于0.3 ～ 0.9mol/L 的硝酸铈溶液中，浸渍1 ～ 3h 后取出；
(3)对经步骤(2)处理的蜂窝型SCR 催化剂进行焙烧，以不大于3℃ /min 的速度升温至110℃后，保温3 ～ 5h，再以不大于3℃ /min 的速度升温至300℃后，保温8 ～ 10h，得到再生后的蜂窝型SCR 脱硝催化剂。
2. 根据权利要求1 所述的一种蜂窝型SCR 脱硝催化剂的再生方法，其特征在于，步骤(1)所述的超声处理是在超声波功率为40 ～ 60KHZ 下进行的。
3. 根据权利要求1 所述的一种蜂窝型SCR 脱硝催化剂的再生方法，其特征在于，步骤(1)所述的烘干是在100 ～ 120℃下，干燥3 ～ 6h。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007037593A1 (en) * 2005-09-27 2007-04-05 Korea Power Engineering Company, Inc. Vanadium/titania catalyst comprising natural manganese ore for removing nitrogen oxides and dioxin in wide operating temperature rangeand method of using the same
CN103350004A (zh) * 2013-08-02 2013-10-16 张权 一种scr脱硝催化剂的再生方法及用于scr脱硝催化剂再生液的混合物
CN103433081A (zh) * 2013-08-08 2013-12-11 涿州西热环保催化剂有限公司 一种蜂窝型scr脱硝催化剂的再生方法
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