[發明專利]調節廢舊SCR脫硝催化劑中鈦鎢載體孔道的方法及應用

有效

• 申請號: 202110223025.8
• 申請日: 2021-03-01
• 公開（公告）號: CN112547136B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 李會泉;王興瑞;王晨曄;劉晉隆
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: B01J38/02
• 分類號: B01J38/02;B01J38/64;B01J38/60;B01J32/00;B01J23/30;B01D53/88;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 北京恒博知識產權代理有限公司 11528
• 代理人: 張曉芳

本申請公開了一種調節廢舊SCR脫硝催化劑中鈦鎢載體孔道的方法及應用，方法包括：將廢舊SCR脫硝催化劑置于氫氧化鈉溶液中化漿熱處理，獲得一次沉淀物。清洗一次沉淀物后化漿得到堿處理漿料，將堿處理漿料進行碳酸化處理獲得二次沉淀物。將二次沉淀物化漿得到酸處理漿料，向酸處理漿料中加入硫酸溶液并調節酸處理漿料至預設pH，獲得三次沉淀物。將三次沉淀物水清洗后干燥，獲得孔道結構調節后的鈦鎢載體。通過對廢舊SCR脫硝催化劑加堿熱處理浸泡后二次酸化處理，可有效調節回收獲得的鈦鎢載體孔道結構，鈦鎢載體的孔容可達到0.40cm³/g及以上，充分滿足將鈦鎢載體應用于制備新的SCR脫硝催化劑的孔容要求，還可降低含鹽廢水的產生。

技術領域

本申請涉及固廢資源化利用技術領域，尤其涉及一種調節廢舊SCR脫硝催化劑中鈦鎢載體孔道的方法及應用。

背景技術

目前我國大多數電廠、鍋爐等配備的煙氣脫硝凈化裝置中使用的催化劑主要是中高溫SCR脫硝催化劑，SCR脫硝催化劑中包含的TiO₂為載體、V₂O₅為主要活性成份、WO₃和MoO₃為抗氧化、抗毒化輔助成份。SCR脫硝催化劑在使用一段時間之后由于催化物質中毒失活（例如重金屬砷等物質的附著導致活性成分V₂O₅失活）、機械結構損壞（例如孔道結構堵塞、坍塌等），將導致SCR脫硝催化劑無法再有效發揮其對煙氣凈化功能。若直接丟棄SCR脫硝催化劑將造成有價資源的浪費。實現對廢舊SCR脫硝催化劑回收利用對于改善環境質量、提高資源利用效率、降低生產成本具有重要意義。

依據催化反應動力學的活性中心理論，催化反應在催化劑表面的活性中心進行，大的比表面積能夠提供更多數量的表面活性中心，而微孔結構越豐富則比表面積越大。從孔道結構方面說，孔徑大小在適應SCR反應的范圍內時，越大的孔容說明孔結構中能容納的反應氣體積越大，同樣有利于催化反應的進行。

SCR脫硝催化劑中的鈦鎢載體（包含TiO₂和WO₃）約占90 wt%，構成SCR脫硝催化劑的支撐結構并為SCR反應提供反應空間，鈦鎢載體孔道結構的孔容將直接影響SCR脫硝催化劑的催化活性。廢舊SCR催化劑孔容一般為0.2 mL/g -0.25mL/g，與新催化劑的生成原料脫硝鈦白粉或鈦鎢粉（一般為0.35 mL/g -0.4mL/g）相比還有很大的差距，無法直接完全回用制備新催化劑。因此，在廢舊SCR脫硝催化劑回收過程中，解決鈦鎢載體的回收問題，提高鈦鎢載體的孔容，將對廢舊SCR脫硝催化劑的回收利用具有重要意義。

發明內容

本申請提供一種調節廢舊SCR脫硝催化劑中鈦鎢載體孔道的方法及應用，工藝簡單、節能，適用于工業規模化再生，經過本申請方法處理制得的鈦鎢載體孔道結構疏松，孔結構明顯優化，可滿足鈦鎢載體應用于SCR脫硝催化劑中的要求，且產生的含鹽廢水量少。

第一方面，本申請實施例提供了一種調節廢舊SCR脫硝催化劑中鈦鎢載體孔道的方法，其包括如下步驟：

將廢舊SCR脫硝催化劑置于質量濃度范圍為2%-5%的氫氧化鈉溶液中化漿，并于200℃-300℃溫度范圍下進行熱處理，冷卻后，過濾獲得一次沉淀物；

清洗一次沉淀物后化漿，得到堿處理漿料；按照CO₂與廢舊SCR脫硝催化劑的質量比例范圍為0.1~0.5向所述堿處理漿料中通入CO₂，于加壓狀態進行碳酸化處理后，過濾獲得二次沉淀物；

將所述二次沉淀物化漿，得到酸處理漿料；向所述酸處理漿料中加入硫酸溶液，調節所述酸處理漿料至預設pH，所述預設pH范圍為0.5-1.5，過濾獲得三次沉淀物；

將所述三次沉淀物清洗后干燥，獲得孔道結構調節后的鈦鎢載體。