[發明專利]含鎢、釩、鈦的蜂窩式SCR廢催化劑的回收工藝

有效

• 申請號: 201210460099.4
• 申請日: 2012-11-15
• 公開（公告）號: CN102936039A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發明（設計）人: 曾瑞
• 申請（專利權）人: 攀枝花市晟天鈦業有限公司
• 主分類號: C01G23/047
• 分類號: C01G23/047;C01G31/00;C01G41/00
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所 51124
• 代理人: 梁鑫

技術領域

本發明屬于SCR廢催化劑回收領域，具體涉及一種含鎢、釩、鈦的蜂窩式SCR廢催化劑的回收工藝。

背景技術

氮氧化物（NOx）是大氣污染的主要成分之一，我國氮氧化物的排放量中70％來自于煤炭的直接燃燒，而電力工業又是我國的燃煤大戶，因此火力發電廠是NOx排放的主要來源之一。電廠煙氣中氮氧化物的排放控制是我國“十二五”的重點工作之一。

工業上現行的干法煙氣脫硝的方法主要是選擇性催化還原法（簡稱SCR，Selective?Catalytic?Redution）和選擇性非催化還原法（簡稱SNCR）。SNCR無需催化劑，SCR工藝需要催化劑。SCR脫硝技術具有脫硝率高（最大可大于90%），選擇性好，成熟可靠等優點，廣泛用于火電站，是燃煤機組脫硝工藝的主流。在SCR脫硝工藝中，氮氧化物在催化劑的作用下被氨還原為無害的氮氣和水：4NO+4NH₃+O₂→4N₂+6H₂O；4NH₃+2NO₂+O₂→3N₂+6H₂O；NO₂+NO+2NH₃→2N₂+3H₂O。

SCR系統中最關鍵的部件是催化劑，其成本通常占脫硝裝置總投資的30%～50%。該催化劑以TiO₂為載體，主要成分為V₂O₅-WO₃（MoO₃）等金屬氧化物，這些成分占催化劑總量的90%以上。SCR催化劑按照加工成型與物理外觀劃分，主要分為蜂窩式、板式及波紋式三種，其中蜂窩式是主流產品，蜂窩式催化劑是目前市場占有份額最高的催化劑形式，它是以Ti-W-V為主要活性材料，采用捏合方式將各種物料充分混合，再經模具擠出成型，最后經過干燥和煅燒而制成。

在理想狀態下，脫硝催化劑可以長期使用，但在SCR裝置實際運行中，各種原因可能會導致催化劑活性降低，壽命縮短。隨著催化劑使用時間的增長，催化劑發生熱老化，因過熱而導致活性組分晶粒的長大甚至發生燒結而使催化活性下降；也會因遭受某些毒物的毒害而部分或全部喪失活性；亦會因一些污染物諸如油污、焦炭等積聚在催化劑活性表面上或堵塞催化劑孔道而降低活性。

對于失效的催化劑首先考慮的處理方式是催化劑的再生，催化劑的再生是把失去活性的催化劑通過浸泡洗滌，添加活性組分以及烘干的程序使催化劑恢復大部分活性。但也并不是所有的失效催化劑都能夠通過再生方式回用，如果失效催化劑采用再生方式仍不能恢復活性則需要對其進行廢棄處理。

在實際使用過程中，蜂窩式SCR脫硝催化劑通常采用“2+1”的安裝方式，即先安裝2層催化劑，大約3年后，再加裝第3層；3層一起使用大概4-5年后，開始更換第一層，過2-3年后，更換第二層，再過2-3年后，更換第三層，如此循環。根據這一規律，預計從2018年開始國內將連續穩定產生3.8萬噸/年的蜂窩式SCR廢催化劑。由于SCR廢催化劑中含有V₂O₅、WO₃、MoO₃等有毒金屬及使用過程中聚集的重金屬，屬于危險固體廢物，不得隨意填埋處理，必須進行無害化的處理。