[发明专利]脱硝催化剂的再生方法

说明书

本发明涉及脱硝催化剂再生领域，公开了脱硝催化剂的再生方法。包括：1)将废脱硝催化剂进行预处理，得到干燥的待生剂；2)将所述待生剂放入引发液中进行一次浸渍，并去除多余的引发液得到一次浸渍剂；3)将所述一次浸渍剂放入活性补充液中进行二次浸渍，再去除多余的活性补充液得到二次浸渍剂；4)将所述二次浸渍剂进行干燥和焙烧，得到再生脱硝催化剂；其中，所述引发液为碱性溶液。提供简便的脱硝催化剂再生方法，实现恢复脱硝催化剂的脱硝性能和降低SO₂氧化率。

技术领域

本发明涉及脱硝催化剂再生领域，具体涉及脱硝催化剂的再生方法。

背景技术

我国能源结构中以煤炭为主，但是其燃烧过程中向大气环境中排放大量 的氮氧化物(NO_x)，是造成区域性灰霾、酸雨等污染事件的重要前体物，是 我国最主要的大气污染物之一。在这种形势下，我国针对NO_x排放的环境法 规愈加严厉。2012年1月1日实施的《火电厂大气污染物排放标准》中规定 新建火电机组NO_x排放量要达到100mg/Nm³。2014年8月23日，国家发改 委、环保部、国家能源局三部委联合下发《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)》，对燃煤机组提出NO_x排放量低于50mg/Nm³的严格要 求。我国环境保护相关规定明确要求到2020年我国NO_x的排放总量要在 2015年排放量2046.2万吨的基础上降低15％。截至2016年底，投运烟气脱 硝的机组已占我国煤电机组容量的93.6％。

作为脱硝工程的重要组成部分，脱硝催化剂的使用寿命约24000小时， 即脱硝催化剂在运行三到四年后，其催化活性将不能满足脱硝工程要求，需 要更换新催化剂或再生使其恢复活性。2013年8月11日，我国发布的《关 于加快发展节能环保产业的意见》中，特别指出要大力发展脱硝催化剂制备 和再生。2014年8月，环保部发布《关于加强废烟气脱硝催化剂监管工作的 通知》也明确：鼓励废烟气脱硝催化剂(钒钛系)优先进行再生。对废烟气脱 硝催化剂进行再生，可节省废催化剂的处置费用和新催化剂的购买费用以及 降低对环境的污染，具有很好的经济效益和环境效益。

SCR脱硝催化剂中主要含有脱硝钛白粉、三氧化钨、五氧化二钒等。大 多数情况下失效SCR催化剂的本征催化活性并没有明显的减低，通过再生 能使催化剂恢复初始活性的90～100％。再生技术是恢复催化剂活性、延长使 用寿命、降低运行成本、减少废弃处理的有效途径。因此，针对结构完整的 废旧脱硝催化剂，利用物理和化学方法进行再生，恢复催化剂的活性。

目前国内应用较多的催化剂再生工艺主要分为四个工序，机械清灰、化 学清洗、活性植入和热处理。最为常见的活性植入工艺是将清洗后的脱硝催 化剂完全干燥后浸入含有钒的活性补充液若干时间，后经过热处理后使得负 载在催化剂微孔中的钒固化。然而，该工艺会导致钒平均分散在催化剂的基 体中，无法使得钒选择性地分布在催化剂表面。一般而言，为了提高再生催 化剂的脱硝性能钒的负载量也会相应提高，但与此同时却导致了较高的 SO₂/SO₃转化率，使得脱硝反应器在运行过程中烟气中的SO₃和NH₃生产较 多的硫酸氢铵，进而造成下游的空气预热器堵塞和腐蚀等许多工程问题。此 外，过多的钒上载到催化剂中造成再生成本较高。

文献中报道，由于NO_x还原反应受传质控制，反应速度较快，并且反应 只发生在催化剂表面0-200μm区域内。SO₂氧化反应受动力学控制，反应速 度较慢，因而SO₂氧化反应主要发生在表面200μm更深的区域。因此，在 催化剂活性植入时，将钒选择性地分布在催化剂表面0-200μm区域内，不仅 可以有效地提高催化剂的脱硝反应，同时可以实现SO₂/SO₃转化率不提高。