[发明专利]一种蜂窝型SCR脱硝催化剂的再生方法

说明书

技术领域

本发明属于电力环保技术领域，涉及一种脱硝催化剂的再生方法，具体涉及一种蜂窝型SCR脱硝催化剂的再生方法。

背景技术

燃煤电站的氮氧化物（NOx）排放控制是国家“十二五”期间节能环保领域的重点工作，最新颁布的《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）对NOx排放浓度更是制定了世界范围内最为严格的控制标准（100mg/m3）。随着这些国家政策的出台，如何有效控制NOx的排放已成为当前电力环保领域中亟待解决的重要课题之一。

目前，燃煤电站的烟气脱硝（DeNOx）主要采用选择性催化还原（SCR）技术，该技术以氨气为还原剂，借助SCR催化剂，将烟气中的NOx还原成无毒害的N₂和H₂O，从而达到控制NOx排放的目的。SCR脱硝催化剂，指应用在电厂SCR（selective catalytic reduction）脱硝系统上的催化剂，SCR催化剂是SCR烟气脱硝系统的核心，其性能直接影响脱硝效率和脱硝成本。典型的商用SCR催化剂是以TiO₂为载体，V₂O₅-WO₃或V₂O₅-MoO₃为活性物质的蜂窝型催化剂，该种催化剂脱硝效率高，技术成熟可靠，得到广泛应用。

但由于催化剂长期处于高温高尘的工作环境中，且灰尘中含有碱（土）金属如钾、钠、钙等，极易导致催化剂烧结、碱（土）金属中毒和活性物质流失，使催化剂活性降低，使用寿命缩短，例如V₂O₅-WO₃/TiO₂型SCR催化剂的使用寿命通常只有2～3年。由于SCR催化剂初期投资大，约占整个脱硝系统总投资的40～60%，当催化剂中毒后，若用新催化剂替换会导致脱硝成本大幅度增加；而若采用适当的技术对催化剂进行活性再生，则可有效降低脱硝成本；据测算，对一个典型的600兆瓦机组，若采用催化剂再生技术处理中毒催化剂，每年可节省100～300万人民币。因此，研究高效低成本的SCR催化剂再生技术显得尤为必要与重要。

通过文献检索查新发现，常见的SCR催化剂再生思路是：首先用压缩空气吹扫掉催化剂上的灰尘，然后用酸液浸泡除去催化剂上的碱（土）金属盐并恢复酸位，最后用活性物质前驱体（主要是偏钒酸铵和偏钨酸铵）溶液浸泡催化剂以补充流失的活性物质。虽然上述再生思路可有效恢复中毒催化剂的脱硝活性，但在工程化应用时存在如下问题：常用的活性物质前驱体偏钒酸铵在水中的溶解度很小（5g/L,20℃），因此很难通过控制溶液浓度来调节其在SCR催化剂上的负载量（补充量），而只能通过反复“浸渍—干燥”工艺来调节，这在专利CN101574671和专利CN102114422上都有报道，这不但增加了工艺操作的繁琐性，而且增加了再生成本；同时，另一种常用的活性物质前驱体偏钨酸铵，价格较高，是影响SCR催化剂生产成本的主要因素，若在催化剂再生中使用，增大了再生成本。总之上述问题均可导致催化剂的再生成本较高，不利于再生技术的工程化应用。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种蜂窝型SCR脱硝催化剂的再生方法，该方法原料来源广、再生成本低，利于工程化应用。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种蜂窝型SCR脱硝催化剂的再生方法，包括以下步骤：

1）将中毒蜂窝型SCR催化剂浸渍于质量浓度为1%～2%的稀硫酸溶液中，超声处理0.5～1.5h后取出，烘干；

2）将经步骤1）处理的蜂窝型SCR催化剂置于0.3～0.9mol/L的硝酸铈溶液中，浸渍1～3h后取出；

3）对经步骤2）处理的蜂窝型SCR催化剂进行焙烧，以不大于3℃/min的速度升温至110℃后，保温3～5h，再以不大于3℃/min的速度升温至300℃后，保温8～10h，得到再生后的蜂窝型SCR脱硝催化剂。

步骤1）所述的超声处理是在超声波功率为40～60KHZ下进行的。

步骤1）所述的烘干是在100～120℃下，干燥3～6h。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：