CN114214129A - 一种scr蜂窝脱硝催化剂的清洗液、制备方法及再生方法 - Google Patents

一种scr蜂窝脱硝催化剂的清洗液、制备方法及再生方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种SCR蜂窝脱硝催化剂的清洗液、制备方法及再生方法，属于蜂窝脱硝催化剂技术领域。所述清洗液的组成成分包括：渗透剂、络合剂、乳化剂、碱性物质和水；所述渗透剂选自聚醇类物质、脂肪醇聚醚类物质、GR‑928中的至少一种；所述络合剂选自有机酸类物质；所述乳化剂选自聚醚类物质。在本发明中，将SCR蜂窝脱硝催化剂浸泡在清洗液中，通过渗透剂和乳化剂进行分散和乳化等，将SCR蜂窝脱硝催化剂上的SiO2和氧化铝等去除，通过络合剂与一些金属离子发生螯合作用，加以去除，通过碱性物质将油污去除，使得坚硬的粉煤灰变软，甚至自行脱落，避免使用物理办法强行去除坚硬粉煤灰而造成SCR蜂窝脱硝催化剂的损坏。

Description

一种SCR蜂窝脱硝催化剂的清洗液、制备方法及再生方法
技术领域
本发明涉及蜂窝脱硝催化剂技术领域，特别涉及一种SCR蜂窝脱硝催化剂的清洗液、制备方法及再生方法。
背景技术
依据《火电厂大气污染排放标准》，要求火电厂燃煤锅炉的氮氧化物排放降低到50毫克/每立方米以下，为达到此排放标准，一般燃煤锅炉都需要安装SCR脱硝催化剂，其中蜂窝式催化剂由于其机械结构强，经济性强而应用最广范，占市场份额85％以上。脱硝催化剂运行一段时间后，受烟气中有害物质的污染和烟气中粉煤灰的阻塞等原因的影响，使其逐步失效，使烟气排放指标无法达到国家的环保排放要求；同时脱硝催化剂的阻塞使烟道阻力增加，使引风机出力增加，阻塞严重时，使机组无法满负荷运行，或锅炉处于正压运行，机组也无法调峰，严重地影响到了机组的经济安全运行，此时必须对阻塞的脱硝催化剂进行处理。
在处置SCR脱硝催化剂时，需要将使用后废旧SCR脱硝催化剂模块移出脱硝反应器，移出前要先清理脱硝反应器内部，这样大量的粉煤灰都落在催化剂模块上，进一步加剧了其堵塞；而拆卸下来的模块往往不能及时运走，或因保存不当可能被雨淋或者因空气湿度大，粘附在SCR脱硝催化剂模块上的粉煤灰会受潮变成了坚硬的灰块，很难被去除，给后续的再生利用处置过程中带来了很大的麻烦，稍有不慎就会造成催化剂元件的破损，而堵在催化剂元件孔中的粉煤灰必须去除掉，若粉煤灰处理不净，将直接影响再生利用后SCR脱硝催化剂的性能和再利用产品的品质。在对孔道被坚硬粉煤灰严重堵塞的蜂窝式SCR催化剂的清洗中，简单的水洗无法去除孔道中的堵塞物，物理办法强行去除坚硬粉煤灰而造成脱硝催化剂元件的损坏。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种SCR蜂窝脱硝催化剂的清洗液、制备方法及再生方法。
一方面，提供了一种SCR蜂窝脱硝催化剂的清洗液，
所述清洗液的组成成分包括：渗透剂、络合剂、乳化剂、碱性物质和水；
所述渗透剂选自聚醇类物质、脂肪醇聚醚类物质、GR-928中的至少一种；
所述络合剂选自有机酸类物质；
所述乳化剂选自聚醚类物质。
进一步地，所述清洗液中各组分的配比为：摩尔浓度0.5～5％的渗透剂、摩尔浓度0.2～6％的络合剂、摩尔浓度0.5～8％的乳化剂和摩尔浓度0.5～10％的碱性物质，其余部分为水。
进一步地，所述聚醇类物质选自BASF LF900、PEG200中的至少一种；
所述脂肪醇聚醚类物质包括脂肪醇聚氧乙烯醚；
所述有机酸类物质为水解聚马来酸酐、氨基三亚甲基叉膦酸和乙二胺四乙酸中的至少一种。
进一步地，所述聚醚类物质为脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚FMEE、月桂醇聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚中的至少一种。
进一步地，所述碱性物质包括碳酸氢钠。
另一方面，提供了一种SCR蜂窝脱硝催化剂的清洗液的制备方法，所述方法包括：
将渗透剂、络合剂、乳化剂和碱性物质加入水中，在30～80℃下混合均匀，即得到所述SCR蜂窝脱硝催化剂的清洗液。
再一方面，提供了一种SCR蜂窝脱硝催化剂的再生方法，所述方法包括：
将待再生的SCR蜂窝脱硝催化剂在清洗液中浸泡；
所述清洗液选自上述所述的SCR蜂窝脱硝催化剂清洗液、上述所述方法制备得到的SCR蜂窝脱硝催化剂清洗液中的至少一种；
清除所述SCR蜂窝脱硝催化剂孔洞中的堵塞物质，即完成所述催化剂的再生。
进一步地，所述浸泡条件为：
浸泡温度为30～80℃，浸泡时间为30～90分钟。
进一步地，清除所述SCR蜂窝脱硝催化剂孔洞中的堵塞物质的方法，包括：鼓泡清洗、超声清洗中的至少一种；
所述超声清洗时间为10～20分钟；
所述鼓泡清洗时间为10～30分钟。
进一步地，所述方法还包括对清除孔洞堵塞物的所述SCR蜂窝脱硝催化剂进行清水射流清洗；
所述清水射流时间为5～10分钟。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：在本发明中，将渗透剂、络合剂、乳化剂和碱性物质加入水中混合组成清洗液，将SCR蜂窝脱硝催化剂浸泡在清洗液中，通过渗透剂和乳化剂进行分散和乳化等，将SCR蜂窝脱硝催化剂上的SiO2和氧化铝等去除，通过络合剂与一些金属离子发生螯合作用，加以去除，通过碱性物质将油污去除，使得坚硬的粉煤灰变软，甚至自行脱落，避免使用物理办法强行去除坚硬粉煤灰而造成SCR蜂窝脱硝催化剂的损坏。其次，通过本发明中的清洗液缩短了SCR蜂窝脱硝催化剂的清灰时间，提高了生产效率与生产质量，同时也避免了长时间侵泡使SCR蜂窝脱硝催化剂变软而造成的损坏。另外，配置清洗液时，根据每批SCR蜂窝脱硝催化剂孔道的堵塞率，粉煤灰的结垢强度，粉煤灰主要化学成分，选择性使用渗透液、络合剂、乳化液和碱性物质的含量和种类，利用超声、鼓泡、射流辅助，使得通孔率可以达到99.8％以上，提高产品生产质量。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例一
某煤化工厂使用后的废旧SCR蜂窝脱硝催化剂模块，拆卸后堆放在露天空地上，因合同审批和转移联单的办理问题，未能及时运走，也没有采取合适遮雨措施，导致模块被雨淋湿，粘附在SCR蜂窝脱硝催化剂模块上的粉煤灰，在雨水的作用下堵满整个SCR蜂窝脱硝催化剂孔道并形成了坚硬的硬块，SCR蜂窝脱硝催化剂堵孔率超过了90％。
本实施例通过以下步骤对上述SCR蜂窝脱硝催化剂模块进行再生：
步骤(101)：根据SCR蜂窝脱硝催化剂模块的高度在配液槽中加入相应的市政水，注入的水量在处置槽中要淹没SCR蜂窝脱硝催化剂模块。
步骤(102)：将摩尔浓度为0.5％的BASF LF900、摩尔浓度为0.2％的水解聚马来酸酐、摩尔浓度为0.5％的脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚FMEE和摩尔浓度为0.5％的碳酸氢钠加入处置槽中搅拌，升温至30℃，得到清洗液，将清洗液保持此温度30分钟，然后将其导入处置槽。
步骤(103)：在处置槽中仍控制清洗液温度为30℃，将SCR蜂窝脱硝催化剂模块吊人处置槽，并开始计时，浸泡30分钟。
步骤(104)：开启鼓泡系统，鼓泡清洗10分钟，压缩空气压力在0.2MPa。
步骤(105)：开启超声系统，超声清洗10分钟，清洗频率为20kHz。
步骤(106)：将SCR蜂窝脱硝催化剂模块通过清水射流5分钟，射流压力为5Mpa，这样堵塞在SCR蜂窝脱硝催化剂的硬块很容易被清除掉。
经过上述操作后，SCR蜂窝脱硝催化剂模块的通孔率达到了99.9％。
实施例二
某火力发电厂在拆卸SCR蜂窝脱硝催化剂模块过程中，SCR蜂窝脱硝催化剂被雨淋湿，粉煤灰堵满整个SCR蜂窝脱硝催化剂孔道并形成了坚硬的硬块，部分SCR蜂窝脱硝催化剂堵孔率超过了95％。
本实施例通过以下步骤对上述SCR蜂窝脱硝催化剂模块进行再生：
步骤(201)：根据SCR蜂窝脱硝催化剂模块的高度在配液槽中加入相应的市政水，注入的水量在处置槽中要淹没SCR蜂窝脱硝催化剂模块。
步骤(202)：将摩尔浓度为3％的PEG200、摩尔浓度为4％的氨基三亚甲基叉膦酸、摩尔浓度为5％的月桂醇聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚和摩尔浓度为6％的碳酸氢钠加入处置槽中搅拌，升温至50℃，得到清洗液，将清洗液保持此温度30分钟，然后将其导入处置槽。
步骤(203)：在处置槽中仍控制清洗液温度为50℃，将SCR蜂窝脱硝催化剂模块吊人处置槽，并开始计时，浸泡60分钟。
步骤(204)：开启鼓泡系统，鼓泡清洗15分钟，压缩空气压力在0.5MPa。
步骤(205)：开启超声系统，超声清洗15分钟，清洗频率为30kHz。
步骤(206)：再开启鼓泡系统，鼓泡清洗10分钟，压缩空气压力在0.5MPa。
步骤(207)：将SCR蜂窝脱硝催化剂模块通过清水射流8分钟，射流压力为8Mpa，这样堵塞在SCR蜂窝脱硝催化剂的硬块很容易被清除掉。
经过上述操作后，SCR蜂窝脱硝催化剂模块的通孔率达到了99.9％。
实施例三
某煤化工厂使用后的废旧SCR蜂窝脱硝催化剂模块，拆卸后堆放在露天空地上，因合同审批和转移联单的办理问题，未能及时运走，也没有采取合适遮雨措施，导致SCR蜂窝脱硝催化剂被雨淋湿，粘附在SCR蜂窝脱硝催化剂模块上的粉煤灰，在雨水的作用下堵满整个SCR蜂窝脱硝催化剂孔道并形成了坚硬的硬块，SCR蜂窝脱硝催化剂堵孔率超过了90％。
本实施例通过以下步骤对上述SCR蜂窝脱硝催化剂模块进行再生洗：
步骤(301)：根据SCR蜂窝脱硝催化剂模块的高度在配液槽中加入相应的去离子水，注入的水量在处置槽中要淹没SCR蜂窝脱硝催化剂模块。
步骤(302)：将摩尔浓度为5％的GR-928、摩尔浓度为6％的乙二胺四乙酸、摩尔浓度为8％的烷基酚聚氧乙烯醚和摩尔浓度为10％的碳酸氢钠加入处置槽中搅拌，升温至80℃，得到清洗液，将清洗液保持此温度30分钟，然后将其导入处置槽。
步骤(303)：在处置槽中仍控制清洗液温度为80℃，将SCR蜂窝脱硝催化剂模块吊人处置槽，并开始计时，浸泡90分钟。
步骤(304)：开启超声系统，超声清洗10分钟，清洗频率为20kHz。
步骤(305)：开启鼓泡系统，鼓泡清洗20分钟，压缩空气压力在0.8MPa。
步骤(306)：再开启超声系统，超声清洗10分钟，清洗频率为20kHz。
步骤(307)：再开启鼓泡系统，鼓泡清洗10分钟，压缩空气压力在0.8MPa。
步骤(308)：将SCR蜂窝脱硝催化剂模块通过清水射流10分钟，射流压力为15Mpa，这样堵塞在SCR蜂窝脱硝催化剂的硬块很容易被清除掉。
经过上述操作后，SCR蜂窝脱硝催化剂模块的通孔率达到了99.9％。
实施例四
某火力发电厂在拆卸SCR蜂窝脱硝催化剂模块过程中，模块被雨淋湿，粉煤灰堵满整个SCR蜂窝脱硝催化剂孔道并形成了坚硬的硬块，部分SCR蜂窝脱硝催化剂堵孔率超过了90％。
本实施例通过以下步骤对上述SCR蜂窝脱硝催化剂模块进行再生：
步骤(401)：根据SCR蜂窝脱硝催化剂模块的高度在配液槽中加入相应的去离子水，注入的水量在处置槽中要淹没SCR蜂窝脱硝催化剂模块。
步骤(402)：将摩尔浓度为3％的脂肪醇聚氧乙烯醚、摩尔浓度为4％的氨水解聚马来酸酐、摩尔浓度为5％的月桂醇聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚和摩尔浓度为6％的碳酸氢钠加入处置槽中搅拌，升温至50℃，得到清洗液，将清洗液保持此温度30分钟，然后将其导入处置槽。
步骤(403)：在处置槽中仍控制清洗液温度为50℃，将SCR蜂窝脱硝催化剂模块吊人处置槽，并开始计时，浸泡60分钟。
步骤(404)：开启鼓泡系统，鼓泡清洗15分钟，压缩空气压力在0.5MPa。
步骤(405)：开启超声系统，超声清洗15分钟，清洗频率为20kHz。
步骤(406)：再开启鼓泡系统，鼓泡清洗10分钟，压缩空气压力在0.5MPa。
步骤(407)：将SCR蜂窝脱硝催化剂模块通过清水射流8分钟，射流压力为20Mpa，这样堵塞在SCR蜂窝脱硝催化剂的硬块很容易被清除掉。
经过上述操作后，SCR蜂窝脱硝催化剂模块的通孔率达到了99.9％。
值得说明的是，在本发明中，将渗透剂、络合剂、乳化剂和碱性物质加入水中混合组成清洗液，将SCR蜂窝脱硝催化剂浸泡在清洗液中，通过渗透剂和乳化剂进行分散和乳化等，将SCR蜂窝脱硝催化剂上的SiO2和氧化铝等去除，通过络合剂与一些金属离子发生螯合作用，加以去除，通过碱性物质将油污去除，使得坚硬的粉煤灰变软，甚至自行脱落，避免使用物理办法强行去除坚硬粉煤灰而造成SCR蜂窝脱硝催化剂的损坏。其次，通过本发明中的清洗液缩短了SCR蜂窝脱硝催化剂的清灰时间，提高了生产效率与生产质量，同时也避免了长时间侵泡使SCR蜂窝脱硝催化剂变软而造成的损坏。另外，配置清洗液时，根据每批SCR蜂窝脱硝催化剂孔道的堵塞率，粉煤灰的结垢强度，粉煤灰主要化学成分，选择性使用渗透液、络合剂、乳化液和碱性物质的含量和种类，利用超声、鼓泡、射流辅助，使得通孔率可以达到99.8％以上，提高产品生产质量。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种SCR蜂窝脱硝催化剂的清洗液，其特征在于，
所述清洗液的组成成分包括：渗透剂、络合剂、乳化剂、碱性物质和水；
所述渗透剂选自聚醇类物质、脂肪醇聚醚类物质、GR-928中的至少一种；
所述络合剂选自有机酸类物质；
所述乳化剂选自聚醚类物质。
2.根据权利要求1所述的一种SCR蜂窝脱硝催化剂的清洗液，其特征在于，所述清洗液中各组分的配比为：摩尔浓度0.5～5％的渗透剂、摩尔浓度0.2～6％的络合剂、摩尔浓度0.5～8％的乳化剂和摩尔浓度0.5～10％的碱性物质，其余部分为水。
3.根据权利要求1所述的一种SCR蜂窝脱硝催化剂的清洗液，其特征在于，所述聚醇类物质选自BASF LF900、PEG200中的至少一种；
所述脂肪醇聚醚类物质包括脂肪醇聚氧乙烯醚；
所述有机酸类物质为水解聚马来酸酐、氨基三亚甲基叉膦酸和乙二胺四乙酸中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种SCR蜂窝脱硝催化剂的清洗液，其特征在于，所述聚醚类物质为脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚FMEE、月桂醇聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种SCR蜂窝脱硝催化剂的清洗液，其特征在于，所述碱性物质包括碳酸氢钠。
6.根据权利要求1-5任一所述的一种SCR蜂窝脱硝催化剂的清洗液的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
将渗透剂、络合剂、乳化剂和碱性物质加入水中，在30～80℃下混合均匀，即得到所述SCR蜂窝脱硝催化剂的清洗液。
7.一种SCR蜂窝脱硝催化剂的再生方法，其特征在于，所述方法包括：
将待再生的SCR蜂窝脱硝催化剂在清洗液中浸泡；
所述清洗液选自权利要求1-5任一项所述的SCR蜂窝脱硝催化剂清洗液、权利要求6所述方法制备得到的SCR蜂窝脱硝催化剂清洗液中的至少一种；
清除所述SCR蜂窝脱硝催化剂孔洞中的堵塞物质，即完成所述催化剂的再生。
8.根据权利要求7所述的一种SCR蜂窝脱硝催化剂的再生方法，其特征在于，所述浸泡条件为：
浸泡温度为30～80℃，浸泡时间为30～90分钟。
9.根据权利要求7所述的一种SCR蜂窝脱硝催化剂的再生方法，其特征在于，
清除所述SCR蜂窝脱硝催化剂孔洞中的堵塞物质的方法，包括：鼓泡清洗、超声清洗中的至少一种；
所述超声清洗时间为10～20分钟；
所述鼓泡清洗时间为10～30分钟。
10.根据权利要求9所述的一种SCR蜂窝脱硝催化剂的再生方法，其特征在于，所述方法还包括对清除孔洞堵塞物的所述SCR蜂窝脱硝催化剂进行清水射流清洗；
所述清水射流时间为5～10分钟。
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