[發明專利]一種負壓結合超聲波對失活SCR脫硝催化劑進行再生的方法

在審

• 申請號: 201710076310.5
• 申請日: 2017-02-13
• 公開（公告）號: CN106861772A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 胡將軍;周娃妮
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: B01J38/04
• 分類號: B01J38/04;B01J38/00;B01J38/64;B01J38/60;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙)42222
• 代理人: 馬麗娜

技術領域

本發明屬于脫硝催化劑技術領域，涉及一種負壓結合超聲波對失活SCR脫硝催化劑進行再生的方法，具體是通過吹掃、負壓結合超聲波堿洗、負壓結合超聲波酸洗、超聲波水洗、負壓結合超聲波活性再生、干燥、煅燒等步驟，對失活SCR脫硝催化劑進行活性再生。

背景技術

目前，選擇性催化還原(SCR)脫硝技術已廣泛應用于鍋爐煙氣脫硝系統。SCR脫硝催化劑是該技術的關鍵部件，壽命只有30000多小時，且活性組分V₂O₅有毒性。SCR脫硝催化劑的頻繁更換，不但造成鍋爐煙氣脫硝系統運營成本較高，還增加了廢棄或失活脫硝催化劑處置的問題。將失活SCR脫硝催化劑施以物理、化學方法處理，恢復其脫硝活性，重新回用至脫硝系統，也即對脫硝催化劑進行再生，是緩解失活脫硝催化劑二次污染及降低煙氣脫硝成本的有效手段，目前此項研究已成為國內環保領域的研究熱點。

傳統再生方法中由于催化劑孔道堵塞導致清洗液不易或不能到達其孔道，導致再生不徹底，時間長等問題，所以需要進一步開發SCR催化劑再生技術。

發明內容

本發明要解決的技術問題是現有的SCR煙氣脫硝催化劑再生技術不能對由于多種原因失活的催化劑進行快速徹底地再生，如由于催化劑表面及孔道堵塞導致清洗液不易或不能到達其孔道，為此提供一種負壓結合超聲波對失活SCR脫硝催化劑進行再生的方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

一種負壓結合超聲波對失活SCR脫硝催化劑進行再生的方法，包括以下步驟：

(1)用干燥壓縮空氣吹掃失活SCR脫硝催化劑；

(2)將經過步驟(1)處理過的催化劑置于密閉容器內，抽負壓；然后在超聲波的條件下進行堿洗；

(3)將經過步驟(2)處理過的催化劑置于密閉容器內，抽負壓；然后在超聲波的條件下進行酸洗；

(4)將經過步驟(3)處理過的催化劑進行超聲波水洗，直至去離子水中離子濃度穩定；

(5)將經過步驟(4)處理過的催化劑置于密閉容器內，抽負壓；然后加入含5wt％偏鎢酸銨和1wt％偏釩酸銨的活性組分溶液進行超聲再生；

(6)將經過步驟(5)處理過的催化劑放入干燥箱內進行加熱干燥；

(7)將經過步驟(6)處理過的催化劑置于KSL系列箱式高溫燒結爐中進行煅燒。

所述步驟(1)中，壓縮空氣的壓力為0.6～0.8Mpa，壓縮空氣的流量為0.6～1.0m³/s，吹掃時間為10～60min。該步驟用于吹掃粘附在催化劑表面及孔道內的部分粉塵及顆粒。

所述步驟(2)中，抽負壓時間為5min，真空度為0～0.1Mpa；超聲波的頻率為25KHz～130KHz，超聲堿洗時間為10～30min，所采用的堿洗液為0.2mol/L的氫氧化鈉溶液。該步驟用于去除催化劑表面及孔道內沉積的酸性物質，如五氧化二磷、磷酸鹽、三氧化二砷、五氧化二砷、三氧化硫等。

所述步驟(3)中，抽負壓時間為5min，真空度為0～0.1Mpa；超聲波的頻率為25KHz～130KHz，超聲酸洗時間為10～30min，所采用的酸洗液為0.5mol/L的硫酸溶液。該步驟用于去除催化劑表面及孔道內沉積的堿性物質，如氧化鈉、氧化鉀、硫酸鈣、亞硫酸鈣、碳酸鈣等。

所述步驟(4)中，超聲波的頻率為25KHz～130KHz，水洗時間為10～30min。該步驟用于洗去催化劑表面的可溶性物質及酸、堿廢液。

所述步驟(5)中，抽負壓時間為5min，真空度為0～0.1Mpa，超聲波的頻率為25KHz～130KHz，再生時間為0.5～1.5h。該步驟用于將釩和鎢活性組分重新添加到失活催化劑的表面及孔道上。

所述步驟(6)中，干燥溫度為105℃，干燥時間為30～60min。

所述步驟(7)中，煅燒溫度為350℃，煅燒時間為3h。

本發明具有以下優點和有益效果：

(1)負壓與超聲波的聯合使用節省了再生時間，同時對催化劑進行了充分清洗及再生，提高了催化劑的脫硝效率。

(2)清洗或活性再生過程中先對密閉容器抽負壓，可將催化劑孔道內有些薄膜破壞或將沉積的有毒物質松動，加速清洗液及活性組分到達催化劑孔道，整體上縮短再生時間。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步說明，但本發明的保護范圍不限于此。

實施例1