CN110354914A - 一种失活scr脱硝催化剂再利用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于环保技术与脱硝催化领域，具体涉及一种失活SCR脱硝催化剂再利用方法，具体包括吹灰、清洗液清洗、还原酸浸、助剂负载和活性组分负载等步骤。本发明以整体式失活SCR脱硝催化剂为原料，原位再生得到低温SCR脱硝催化剂。本发明得到的再生催化剂，在150‑300℃温度范围内具有很高的催化活性以及抗硫中毒性能。

Description

一种失活SCR脱硝催化剂再利用方法
技术领域
本发明属于环保技术和脱硝催化领域，具体涉及一种失活SCR脱硝催化剂再利用方法。
背景技术
选择性催化还原法(SCR，selective catalytic reduction)是应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术，具有脱硝效率高、选择性好等优点。NH3-SCR脱硝技术是在催化剂的作用下，以氨气为还原剂，将烟气中的NOx选择性地还原为无害的氮气和水，其中V2O5-WO3(MoO3)/TiO2催化剂是目前最常用的商业SCR脱硝催化剂。
SCR脱硝催化剂在烟气中长时间运行会发生失活现象，造成催化剂失活的原因有飞灰堵塞、中毒、磨损和烧结等。中国专利申请CN201810710816公开了一种脱硝催化剂再生方法，包括如下步骤：(1)将失活SCR脱硝催化剂进行表面清洗；(2)将经表面清洗的SCR脱硝催化剂置于酸溶液中活化处理；(3)将经浸渍的SCR脱硝催化剂暴露于真空环境下使浸渍液均匀分散于SCR催化剂；(4)将经均一化处理的SCR催化剂干燥、焙烧，得到再生催化剂。中国专利申请CN201710646635公开了一种失活脱硝催化剂的再生方法，包括：(1)将失活脱硝催化剂完成物理除灰后用预酸洗液进行第一浸泡，再进行第一鼓泡清洗，其中酸洗液中含有硫酸或硫酸铵，以及非离子型表面活性剂和消泡剂；(2)将经步骤(1)清洗后的催化剂用氧化清洗液进行第二浸泡，再进行氧化超声清洗，其中氧化清洗液中含有双氧水、高锰酸钾、高氯酸钾和重铬酸钾中的至少一种；(3)将经步骤(2)清洗后的催化剂用碱洗液进行第三浸泡，再进行超声碱洗并用水漂洗，碱洗液中含有有机碱或无机碱，并含有非离子型表面活性剂和消泡剂；(4)将经步骤(3)清洗后的催化剂用酸洗液进行超声酸洗，再进行第二鼓泡清洗；(5)将经步骤(4)清洗后的催化剂用含有偏酸酸铵、钼酸铵、钨酸铵、硝酸铈和硝酸镧中至少一种的浸渍液进行浸渍，然后干燥、焙烧，得到再生脱硝催化剂。目前失活催化剂再生方法主要是通过水洗、氧化、酸洗、碱洗等方法清除催化剂中的碱金属、硫酸铵盐等，来恢复催化剂活性。但仍存在催化剂表面沉积物(碱土金属等)去除效果不理想、再生后的催化剂活性较低、催化剂SO2氧化率超标等问题。
并且针对燃煤电厂灵活调峰、钢铁冶炼、玻璃制造、化工等行业的低温烟气(低于300℃)，常规催化剂存在活性低、容易发生硫中毒等问题，而无法适用。目前失活催化剂经常规方法获得的再生催化剂，仍只适用于常规中温烟气，无法根据需求获得适用于低温烟气的再生催化剂。由此可见，需要开发一种清除效果好、再生后脱硝活性高、SO2氧化率低、并具有抗硫中毒性能的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以整体式失活SCR脱硝催化剂为原料，原位再生制备具有低温脱硝活性高、抗硫中毒性能强的低温抗硫SCR脱硝催化剂的方法。
根据本发明提供的方法，包括如下步骤：
1)除灰：用干燥的压缩空气吹扫失活SCR脱硝催化剂，除去催化剂表面和孔道内的积灰；
2)清洗：首先将吹扫后的催化剂放入清洗液中，鼓泡清洗2-3次，清洗时间2-6h/次；然后将清洗后的催化剂放入到含有乙二醇和硫酸的水溶液中加热处理，反应温度为60-90℃，反应时间为4-20h；将处理后的催化剂放入去离子水中，鼓泡清洗2-3次，清洗时间2-4h/次，干燥后即可得到清洗后的催化剂；其中，干燥温度为70-90℃，干燥时间为24-48h；
3)再生：首先将步骤2清洗后的催化剂在浸渍液中浸泡2-6h，随后干燥、焙烧；然后将焙烧后的催化剂置于再生液中浸泡4-12h，最后经干燥、焙烧，即可得到再生的低温抗硫SCR脱硝催化剂；其中，浸泡温度为60-80℃，干燥温度为70-90℃，干燥时间为24-48h；焙烧温度为450-600℃，焙烧时间为4-12h。
优选的，步骤1所述失活SCR脱硝催化剂为蜂窝式或平板式或波纹板式，其活性组分为V2O5-WO3/TiO2或V2O5-MoO3/TiO2。
优选的，步骤2所述清洗液包含：0.1-0.5wt％平平加、0.1-2wt％羟丙基甲基纤维素、1-4wt％磷酸氢二铵、1-5wt％木质素磺酸钠、0.2-1wt％聚丙烯酸，其余为水。
优选的，步骤2所述清洗液中聚丙烯酸分子量为3000-6000。
优选的，步骤2所述水溶液中乙二醇的浓度为0.2-2mol/L，硫酸的浓度为1-5mol/L。
优选的，步骤3所述浸渍液中含有硝酸镁和氯化锑，硝酸镁浓度为0.01-0.2wt％，氯化锑浓度为0.1-2wt％。
优选的，步骤3所述再生液中含有偏钒酸铵，浓度为2-4wt％。
本发明的有益效果为：
本发明针对整体式失活常规V2O5-WO3(MoO3)/TiO2型SCR脱硝催化剂，通过机械除灰、清洗和再生等方式，原位制备了低温抗硫SCR脱硝催化剂，主要通过以下几个方面实现：
(1)本发明是以整体式失活常规SCR脱硝催化剂为原料，无需将原料粉碎再成型处理，而是直接原位制备新型的低温抗硫SCR脱硝催化剂，减少了粉碎和再成型步骤，工艺简单，可实现废弃催化剂的资源化利用。
(2)本发明中的清洗液可以有效清除催化剂表面附着的碱金属、硫酸盐以及灰尘，尤其对覆盖在催化剂表面的SiO2和硫酸钙等致密覆盖层有很好的清除效果，并且作用温和，不会对整体式催化剂造成结构性损伤。
(3)催化剂在烟气中长时间运行后，V2O5发生团聚会导致催化剂活性下降以及SO2氧化率升高。因此本发明以乙二醇、硫酸作为还原剂和酸源，选择性地将V2O5从催化剂中分离出来，避免了钨(钼)和钛的损失。然后再负载活性组分V2O5，这样在保持催化剂活性的同时，降低了SO2氧化率。不仅如此，还原酸浸步骤还能进一步清除催化剂微孔中沉积的杂质，提高催化剂比表面积。
(4)本发明将V2O5从催化剂中分离出来后，浸泡在含有硝酸镁和氯化锑助剂的浸渍液中，进行第一步负载。硝酸镁和氯化锑负载于催化剂表面后，经干燥焙烧以氧化镁和氧化锑形式存在于催化剂表面。氧化镁和氧化锑均可以提高催化剂的低温活性，并且氧化镁和氧化锑可以降低SO2氧化率，加速硫酸铵盐在催化剂表面的分解，从而使催化剂在低温下具有很强的抗硫中毒性能。因此，氧化镁和氧化锑的添加可以提升催化剂的低温活性以及抗硫中毒性能。
(5)本发明采用分步负载的方式先后将助剂和活性组分负载于催化剂上，目的在于使助剂和活性组分之间不会相互影响，从而保持较高的低温催化活性和抗硫性能；并且先负载助剂后负载钒的顺序不可以更换，否则先负载活性组分钒之后再负载助剂，容易覆盖钒活性位，降低催化剂低温脱硝活性。
具体实施方式
本发明提供了失活SCR脱硝催化剂回收再利用方法，下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明。
实施例1
失活脱硝催化剂选用国内西南某燃煤电厂运行24000h后的V2O5-WO3/TiO2蜂窝式SCR脱硝催化剂。
1)除灰：用干燥清洁的压缩空气吹扫催化剂，除去催化剂表面和孔道内的积灰；
2)清洗：首先将吹扫后的催化剂放入含有0.1wt％平平加、2wt％羟丙基甲基纤维素、1wt％磷酸氢二铵、1wt％木质素磺酸钠、1wt％聚丙烯酸(分子量：3000)的清洗液中，鼓泡清洗2次，清洗时间6h/次；然后将清洗后的催化剂放入到含有0.2mol/L乙二醇和5mol/L硫酸的水溶液中加热处理，于60℃反应24h；反应结束后，将催化剂放入去离子水中，鼓泡清洗3次，清洗时间4h/次；清洗后的催化剂在70℃干燥48h即可；
3)再生：首先将步骤2清洗后的催化剂在含有0.01wt％硝酸镁和2wt％三氯化锑的浸渍液中于60℃浸泡6h，随后于70℃干燥48h、450℃焙烧12h；然后将焙烧后的催化剂置于含2wt％偏钒酸铵的再生液中于60℃浸泡6h，最后于80℃干燥36h、500℃焙烧36h，即可得到再生的具有抗硫中毒性能的低温SCR脱硝催化剂。
根据再生催化剂组分含量制备新鲜催化剂，制备过程不添加助剂。将实施例1中得到的失活催化剂、再生催化剂和新鲜催化剂进行成分测试(X射线荧光光谱分析，XRF)，主要成分结果如下表1所示：
表1催化剂成分分析
将实施例1失活催化剂、再生催化剂和新鲜催化剂研磨、筛分至60-80目粉末。模拟烟气工况为：NO为750mg/m3，SO2为3000mg/m3，O2为4％(v/v)，H2O为8％(v/v)，氨氮比为1:1，N2为平衡气，空速为80000h-1，烟气温度为300℃。将催化剂置于烟气中48h后，测试催化剂性能，测试结果如表2。
表2催化剂性能测试结果
失活催化剂 再生催化剂 新鲜催化剂
脱硝效率 29.45％ 98.27％ 86.29％
SO<sub>2</sub>氧化率 2.55％ 0.59％ 0.82％
实施例2
失活脱硝催化剂选用国内西南某燃煤电厂运行20000h后的V2O5-WO3/TiO2平板式SCR脱硝催化剂。
1)除灰：用干燥清洁的压缩空气吹扫催化剂，除去催化剂表面和孔道内的积灰；
2)清洗：首先将吹扫后的催化剂放入含有0.5wt％平平加、0.2wt％羟丙基甲基纤维素、4wt％磷酸氢二铵、4wt％木质素磺酸钠、0.2wt％聚丙烯酸(分子量：6000)的清洗液中，鼓泡清洗2次，清洗时间5h/次；然后将清洗后的催化剂放入到含有2mol/L乙二醇和1mol/L硫酸的水溶液中加热处理，于80℃反应6h；反应结束后，将催化剂放入去离子水中，鼓泡清洗3次，清洗时间4h/次；清洗后的催化剂在90℃干燥24h即可；
3)再生：首先将步骤2清洗后的催化剂在含有0.2wt％硝酸镁和0.1wt％三氯化锑的浸渍液中于60℃浸泡6h，随后于90℃干燥24h、600℃焙烧4h；然后将焙烧后的催化剂置于含4wt％偏钒酸铵的再生液中于80℃浸泡12h，最后于70℃干燥48h、500℃焙烧36h，即可得到再生的具有抗硫中毒性能的低温SCR脱硝催化剂。
根据再生催化剂组分含量制备新鲜催化剂，制备过程不添加助剂。将实施例2中得到的失活催化剂、再生催化剂和新鲜催化剂进行成分测试(X射线荧光光谱分析，XRF)，主要成分结果如下表3所示：
表3催化剂成分分析
成分 失活催化剂 再生催化剂 新鲜催化剂
V<sub>2</sub>O<sub>5</sub> 0.71％ 3.67％ 3.66％
WO<sub>3</sub> 5.25％ 4.91％ 4.93％
TiO<sub>2</sub> 79.18％ 82.31％ 85.34％
SiO<sub>2</sub> 2.82％ 2.17％ 2.15％
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 1.33％ 1.74％ 1.76％
K<sub>2</sub>O 0.90％ 0.02％ --
Na<sub>2</sub>O 0.21％ -- --
SO<sub>3</sub> 6.31％ 2.14％ 2.16％
MgO -- 0.15％ --
Sb<sub>2</sub>O<sub>3</sub> -- 0.16％ --
CaO 1.47％ 0.02％ --
将实施例2失活催化剂、再生催化剂和新鲜催化剂研磨、筛分至60-80目粉末。模拟烟气工况为：NO为750mg/m3，SO2为3000mg/m3，O2为4％(v/v)，H2O为8％(v/v)，氨氮比为1:1，N2为平衡气，空速为80000h-1，烟气温度为220℃。将催化剂置于烟气中48h后，测试催化剂性能，测试结果如表4。
表4催化剂性能测试结果
失活催化剂 再生催化剂 新鲜催化剂
脱硝效率 12.25％ 91.73％ 79.14％
SO<sub>2</sub>氧化率 1.75％ 0.56％ 0.80％
实施例3
失活脱硝催化剂选用国内西南某燃煤电厂运行22000h后的V2O5-MoO3/TiO2平板式SCR脱硝催化剂。
1)除灰：用干燥清洁的压缩空气吹扫催化剂，除去催化剂表面和孔道内的积灰；
2)清洗：首先将吹扫后的催化剂放入含有0.3wt％平平加、1wt％羟丙基甲基纤维素、2wt％磷酸氢二铵、3wt％木质素磺酸钠、0.5wt％聚丙烯酸(分子量：6000)的清洗液中，鼓泡清洗2次，清洗时间4h/次；然后将清洗后的催化剂放入到含有1mol/L乙二醇和3mol/L硫酸的水溶液中加热处理，于60℃反应12h；反应结束后，将催化剂放入去离子水中，鼓泡清洗3次，清洗时间3h/次；清洗后的催化剂在80℃干燥24h即可；
3)再生：首先将步骤2清洗后的催化剂在含有0.1wt％硝酸镁和1wt％三氯化锑的浸渍液中于60℃浸泡4h，随后于80℃干燥36h、550℃焙烧8h；然后将焙烧后的催化剂置于含3wt％偏钒酸铵的再生液中于70℃浸泡8h，最后于80℃干燥36h、500℃焙烧36h，即可得到再生的具有抗硫中毒性能的低温SCR脱硝催化剂。
根据再生催化剂组分含量制备新鲜催化剂，制备过程不添加助剂。将实施例3中得到的失活催化剂、再生催化剂和新鲜催化剂进行成分测试(X射线荧光光谱分析，XRF)，主要成分结果如下表5所示：
表5催化剂成分分析
将实施例3失活催化剂、再生催化剂和新鲜催化剂研磨、筛分至60-80目粉末。模拟烟气工况为：NO为750mg/m3，SO2为3000mg/m3，O2为4％(v/v)，H2O为8％(v/v)，氨氮比为1:1，N2为平衡气，空速为80000h-1，烟气温度为200℃。将催化剂置于烟气中48h后，测试催化剂性能，测试结果如表6。
表6催化剂性能测试结果
失活催化剂 再生催化剂 新鲜催化剂
脱硝效率 7.15％ 86.02％ 65.83％
SO<sub>2</sub>氧化率 1.25％ 0.26％ 0.71％
实施例4
失活脱硝催化剂选用国内西南某燃煤电厂运行26000h后的V2O5-MoO3/TiO2蜂窝式SCR脱硝催化剂。
1)除灰：用干燥清洁的压缩空气吹扫催化剂，除去催化剂表面和孔道内的积灰；
2)清洗：首先将吹扫后的催化剂放入含有0.3wt％平平加、1.4wt％羟丙基甲基纤维素、3wt％磷酸氢二铵、2wt％木质素磺酸钠、0.7wt％聚丙烯酸(分子量：5000)的清洗液中，鼓泡清洗3次，清洗时间5h/次；然后将清洗后的催化剂放入到含有1.5mol/L乙二醇和2.5mol/L硫酸的水溶液中加热处理，于60℃反应24h；反应结束后，将催化剂放入去离子水中，鼓泡清洗3次，清洗时间2h/次；清洗后的催化剂在70℃干燥48h即可；
3)再生：首先将步骤2清洗后的催化剂在含有0.15wt％硝酸镁和1.5wt％三氯化锑的浸渍液中于70℃浸泡5h，随后于80℃干燥36h、500℃焙烧6h；然后将焙烧后的催化剂置于含2.5wt％偏钒酸铵的再生液中于70℃浸泡6h，最后于80℃干燥36h、500℃焙烧36h，即可得到再生的具有抗硫中毒性能的低温SCR脱硝催化剂。
根据再生催化剂组分含量制备新鲜催化剂，制备过程不添加助剂。将实施例4中得到的失活催化剂、再生催化剂和新鲜催化剂进行成分测试(X射线荧光光谱分析，XRF)，主要成分结果如下表7所示：
表7催化剂成分分析
成分 失活催化剂 再生催化剂 新鲜催化剂
V<sub>2</sub>O<sub>5</sub> 0.85％ 2.38％ 2.39％
MoO<sub>3</sub> 4.02％ 4.54％ 4.52％
TiO<sub>2</sub> 80.17％ 83.98％ 86.68％
SiO<sub>2</sub> 1.95％ 2.26％ 2.27％
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 1.66％ 1.69％ 1.71％
K<sub>2</sub>O 0.78％ -- --
Na<sub>2</sub>O 0.22％ 0.01％ --
SO<sub>3</sub> 7.67％ 2.43％ 2.43％
MgO -- 0.23％ --
Sb<sub>2</sub>O<sub>3</sub> -- 1.48％ --
CaO 1.49％ 0.02％ --
将实施例4失活催化剂、再生催化剂和新鲜催化剂研磨、筛分至60-80目粉末。模拟烟气工况为：NO为750mg/m3，SO2为3000mg/m3，O2为4％(v/v)，H2O为8％(v/v)，氨氮比为1:1，N2为平衡气，空速为80000h-1，烟气温度为150℃。将催化剂置于烟气中48h后，测试催化剂性能，测试结果如表8。
表8催化剂性能测试结果
失活催化剂 再生催化剂 新鲜催化剂
脱硝效率 3.62％ 81.92％ 48.83％
SO<sub>2</sub>氧化率 1.15％ 0.19％ 0.61％
由实施例1-4测试结果可以看出，采用本发明的催化剂再生方法，可以将失活催化剂中的碱金属、碱土金属和硫元素清洗干净。失活催化剂的脱硝活性远低于新鲜催化剂，SO2氧化率高于新鲜催化剂；而再生后的催化剂低温脱硝活性和SO2氧化率均远优于新鲜催化剂。与常规催化剂相比，再生催化剂具有很强的低温活性和抗硫中毒性能。
应理解，上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于供本领域技术人员了解本发明的内容并据以实施，并非具体实施方式的穷举，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明权利要求范围中。

Claims (7)

1.一种失活SCR脱硝催化剂再利用方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)除灰：用干燥的压缩空气吹扫失活SCR脱硝催化剂，除去催化剂表面和孔道内的积灰；
2)清洗：首先将吹扫后的催化剂放入清洗液中，鼓泡清洗2-3次，清洗时间2-6h/次；然后将清洗后的催化剂放入含有乙二醇和硫酸的水溶液中加热处理，反应温度为60-90℃，反应时间为4-20h；再将处理后的催化剂放入去离子水中，鼓泡清洗2-3次，清洗时间2-4h/次，干燥后即可得到清洗后的催化剂；其中，干燥温度为70-90℃，干燥时间为24-48h；
3)再生：首先将步骤2清洗后的催化剂在浸渍液中浸泡2-6h，随后干燥、焙烧；然后将焙烧后的催化剂置于再生液中浸泡4-12h，最后经干燥、焙烧，即可得到再生的低温抗硫SCR脱硝催化剂；其中，浸泡温度为60-80℃，干燥温度为70-90℃，干燥时间为24-48h；焙烧温度为450-600℃，焙烧时间为4-12h。
2.根据权利要求1所述的一种失活SCR脱硝催化剂再利用方法，其特征在于，步骤1所述失活SCR脱硝催化剂为蜂窝式或平板式或波纹板式，其活性组分为V2O5-WO3/TiO2或V2O5-MoO3/TiO2。
3.根据权利要求1所述的一种失活SCR脱硝催化剂再利用方法，其特征在于，步骤2所述清洗液包含：0.1-0.5wt％平平加、0.1-2wt％羟丙基甲基纤维素、1-4wt％磷酸氢二铵、1-5wt％木质素磺酸钠、0.2-1wt％聚丙烯酸，其余为水。
4.根据权利要求3所述的一种失活SCR脱硝催化剂再利用方法，其特征在于，步骤2所述清洗液中聚丙烯酸分子量为3000-6000。
5.根据权利要求1所述的一种失活SCR脱硝催化剂再利用方法，其特征在于，步骤2所述水溶液中乙二醇的浓度为0.2-2mol/L，硫酸的浓度为1-5mol/L。
6.根据权利要求1所述的一种失活SCR脱硝催化剂再利用方法，其特征在于，步骤3所述浸渍液中含有硝酸镁和氯化锑，硝酸镁浓度为0.01-0.2wt％，氯化锑浓度为0.1-2wt％。
7.根据权利要求1所述的一种失活SCR脱硝催化剂再利用方法，其特征在于，步骤3所述再生液中含有偏钒酸铵，浓度为2-4wt％。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110354915A (zh) * 2019-08-09 2019-10-22 华北电力大学 一种碱金属中毒scr脱硝催化剂回收再利用方法
CN111530508A (zh) * 2020-06-18 2020-08-14 江苏龙净科杰环保技术有限公司 一种含有机物失活脱硝催化剂再生的方法
CN111715290A (zh) * 2020-05-19 2020-09-29 上海大学 含过渡金属和碳的催化剂的循环再生方法
CN111715217A (zh) * 2020-07-27 2020-09-29 江苏龙净科杰环保技术有限公司 一种脱硝催化剂再生的方法
CN112058319A (zh) * 2020-08-24 2020-12-11 江苏龙净科杰环保技术有限公司 失活催化剂中有害物质的去除方法
CN112657559A (zh) * 2020-11-06 2021-04-16 苏州西热节能环保技术有限公司 失活scr催化剂改性再生实现同步脱硝脱二噁英的方法
CN113058614A (zh) * 2021-03-31 2021-07-02 沈阳航空航天大学 一种失活烟气脱硝催化剂模板再生方法
CN113797981A (zh) * 2020-06-17 2021-12-17 中国石油化工股份有限公司 废催化裂化催化剂的复活方法
CN114534798A (zh) * 2022-02-21 2022-05-27 华电青岛环保技术有限公司 积碳scr脱硝催化剂的再生制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
CN105413760A (zh) * 2014-09-12 2016-03-23 神华集团有限责任公司 清洗液用的组合物及其应用和失效的scr催化剂的活性恢复方法
CN106622399A (zh) * 2016-12-16 2017-05-10 华北电力大学 一种废弃scr脱硝催化剂的循环再利用方法
CN106824171A (zh) * 2017-01-12 2017-06-13 中国科学院兰州化学物理研究所 一种宽工作温度抗硫蜂窝式脱硝催化剂及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
CN105413760A (zh) * 2014-09-12 2016-03-23 神华集团有限责任公司 清洗液用的组合物及其应用和失效的scr催化剂的活性恢复方法
CN106622399A (zh) * 2016-12-16 2017-05-10 华北电力大学 一种废弃scr脱硝催化剂的循环再利用方法
CN106824171A (zh) * 2017-01-12 2017-06-13 中国科学院兰州化学物理研究所 一种宽工作温度抗硫蜂窝式脱硝催化剂及其制备方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110354915A (zh) * 2019-08-09 2019-10-22 华北电力大学 一种碱金属中毒scr脱硝催化剂回收再利用方法
CN110354915B (zh) * 2019-08-09 2020-09-22 华北电力大学 一种碱金属中毒scr脱硝催化剂回收再利用方法
CN111715290A (zh) * 2020-05-19 2020-09-29 上海大学 含过渡金属和碳的催化剂的循环再生方法
CN111715290B (zh) * 2020-05-19 2023-06-13 上海大学 含过渡金属和碳的催化剂的循环再生方法
CN113797981A (zh) * 2020-06-17 2021-12-17 中国石油化工股份有限公司 废催化裂化催化剂的复活方法
CN113797981B (zh) * 2020-06-17 2023-11-10 中国石油化工股份有限公司 废催化裂化催化剂的复活方法
CN111530508A (zh) * 2020-06-18 2020-08-14 江苏龙净科杰环保技术有限公司 一种含有机物失活脱硝催化剂再生的方法
CN111715217A (zh) * 2020-07-27 2020-09-29 江苏龙净科杰环保技术有限公司 一种脱硝催化剂再生的方法
CN112058319A (zh) * 2020-08-24 2020-12-11 江苏龙净科杰环保技术有限公司 失活催化剂中有害物质的去除方法
CN112657559A (zh) * 2020-11-06 2021-04-16 苏州西热节能环保技术有限公司 失活scr催化剂改性再生实现同步脱硝脱二噁英的方法
CN113058614A (zh) * 2021-03-31 2021-07-02 沈阳航空航天大学 一种失活烟气脱硝催化剂模板再生方法
CN114534798A (zh) * 2022-02-21 2022-05-27 华电青岛环保技术有限公司 积碳scr脱硝催化剂的再生制备方法

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