[發明專利]一種SCR催化劑無害化處理方法

有效

• 申請號: 201510017387.6
• 申請日: 2015-01-14
• 公開（公告）號: CN104690064A
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發明（設計）人: 徐斌;徐必華;史建文;孔強;馬長山;王宏盛;徐小悟;馬琳娜
• 申請（專利權）人: 北京華電斯萊克頓技術有限公司
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00;B09B5/00;C07C51/41;C07C55/07;B01J38/68
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

技術領域

本發明屬于環保技術領域，特別涉及一種SCR催化劑無害化處理方法。

背景技術

SCR(選擇還原脫硝)技術從20世紀八十年代從日本興起，歐美在90年代引入，我國從2005年從日本和歐美引入SCR脫硝技術，隨著《火電廠大氣污染物排放標準GB13223-2011》的頒布和實施，國內火電機組均要求進行煙氣脫硝，SCR脫硝技術是目前煙氣脫硝的主流技術，釩鎢系SCR催化劑是SCR系統的關鍵部件，全國火電機組將使用70萬立方米釩鎢系SCR催化劑，每年將有10萬噸廢棄的釩鎢系SCR催化劑產生，由于釩鎢系SCR催化劑含有有毒物質V₂O₅(含量超過0.1％)被納入危險廢物名錄。2014年，國家出臺了《廢煙氣脫硝催化劑危險廢物經營許可證審查指南》。

國外處理釩鎢系SCR催化劑一般采用填埋法，將催化劑破碎后用水泥漿混合、切塊、干燥，然后用塑料布包裹密封，送填埋場填埋。

由于我國每年產生的廢棄的釩鎢系SCR催化劑數量龐大，用填埋法將占用大量耕地，填埋法還可能對地下水造成污染，違背了我國危廢的無害化、減量化和資源化的政策導向。因此，如何將其無害化、減量化和綜合利用成為當下急需解決的課題。

發明內容

本發明提供了一種解決我國每年產生廢棄釩鎢系SCR催化劑無害化和綜合利用的方法。通過對該廢棄催化劑進行無害化處理，將其中的有毒物質通過反應生產無毒物質并加以溶解脫除，使剩下固體物料變為一般廢物原料加以利用，將液體進行處理后循環利用，用于釩鎢系失效SCR催化劑的再生，重新投入使用。

針對現有技術不足，本發明提供了一種SCR催化劑無害化處理方法。

一種SCR催化劑無害化處理方法，包括如下步驟：成分檢測、前處理、干燥、磨粉、配料(稱重)、脫釩、固液分離、液體濃縮、SCR催化劑的再生和固體干燥包裝。

所述成分檢測包括灰分成分檢測和催化劑成分檢測。

灰分成分檢測：

用軟毛刷從催化劑不同位置表面收集3個50g的灰樣，用電感耦合等離子體發射光譜儀(ICP)或X射線衍射分析儀(XRD)對灰樣成分進行定量分析，重點關注氧化鈣CaO和堿金屬氧化物的含量。

表1?某電廠灰分成分分析表

催化劑成分檢測：

用小型鋼鋸從催化劑單體上鋸切3塊界面4×4孔道，長度100mm的式樣，切完后用軟毛刷將鋸切粉末和積灰清掃干凈，然后用硬毛刷在清水中將催化劑清洗干凈，在箱式烤箱中將催化劑式樣烘干(溫度不超過200℃)，烘干后磨粉制樣，用電感耦合等離子體發射光譜儀(ICP)或X射線衍射分析儀(XRD)對催化劑試樣進行成分定量分析。

表2?某電廠廢棄催化劑成分分析表

根據催化劑成分和灰分分析結果，制定廢棄SCR催化劑前處理工藝，配置催化劑清洗液，目的是將催化劑上附著的灰分(包括毛細孔內灰分)清洗干凈，同時避免在處理過程中，催化劑本身的主要成分(TiO₂、WO₃和V₂O₅)進入灰分中。

所述前處理包括物理清洗、化學清洗和超聲波清洗。

前處理后對催化劑成分進行對比檢測，以確定催化劑前處理是否合格。

干燥設備采用熱泵干燥房，溫度控制在80℃～120℃之間，時間依據干燥情況制定，采用低溫干燥的目的是保證催化劑在干燥過程中，僅有水分蒸發。催化劑干燥后的含水質量不大于10％。

磨粉設備采用雷蒙磨或球磨，設備配脈沖除塵器。將催化劑磨成一定細度的粉料，粒度控制在100～300目之間，以便保證脫釩反應快速、充分的進行。

配料計算方法：

配料中會涉及到的參數有催化劑的V₂O₅質量百分數a、催化劑質量m₁克、草酸濃度、配置草酸水用量m₂克、固液分離后粉料的含水質量百分數b，粉料中的殘留釩m₃(折算成V₂O₅、干態)的質量百分數c、粉料中殘留水分m₄克等。