[发明专利]一种废弃钒钛基SCR烟气脱硝催化剂再生方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种废弃催化剂再生方法，特别涉及一种废弃钒钛基SCR烟气脱硝催化剂再生方法，属于大气污染防治及环境保护领域。

背景技术

2011年，我国NOx排放量达2400万吨，是世界第一大NOx排放国。氮氧化物（NO_X）是国家“十二五”规划减排重点。在其控制技术中，以氨为还原剂的选择性催化还原(NH₃-SCR)技术由于成熟可靠而占96％。商用脱硝催化剂V₂O₅-WO₃(MoO₃)/TiO₂最佳活性温度窗口是310-410℃，使用寿命是3-5年；据预测，2015年以后SCR脱硝催化剂的年废弃量将高达12-15万立方。催化剂的废弃直接影响SCR系统的运行成本，且其中的重金属成分及剧毒品V₂O₅二次污染环境。因此，废弃SCR烟气脱硝催化剂的再生有重大研究意义。

目前国内有关废弃钒钛基SCR烟气脱硝催化剂再生方面的研究不多。现有专利中，专利（CN101574671A）以JFC渗透促进剂、OP-10表面活性剂、平平加、偏钒酸铵、仲钨酸铵和仲钼酸铵溶液实现失效催化剂的再生；专利（CN102059156A）以含有H₂SO₄和乳化剂S-185的溶液作为清洗液并且使用含有VOSO₄和偏钨酸铵的溶液作为活性补充液对失效催化剂进行清洗再生；专利（CN102101060A）对失活催化剂进行吹灰处理后，利用超声波、稀H₂SO₄药剂和JFC-1微孔渗透剂的协同清洗作用实现催化剂表面沉积物的去除和微孔的疏通，再以偏钒酸铵溶液修补催化剂活性组分实现失效催化剂的再生。

但商用钒钛基SCR烟气脱硝催化剂未烧结，强度低，不耐湿、易坍塌破碎，致催化剂清洗再生后合格率低。更值得注意的是，活性组分V₂O₅是有一定水溶性（8g/L20℃）的剧毒性物质，且其清洗液会造成环境的二次污染。对废弃SCR烟气脱硝催化剂粉体的重新加工再生可以避免上述问题，但是，至今涉及该方面的研究甚少。专利（CN102049317A）将废弃钒钛基SCR烟气脱硝催化剂经过一定处理重新加工再生，不足的是再生脱硝催化剂强度低（1.96MPa抗压强度），废弃脱硝催化剂利用率低（小于40%），且添加了大量载体TiO₂和活性组分V₂O₅、WO₃，增加了再生成本及后续处理中的环境压力。

发明内容

本发明目的是为了改进现有再生工艺二次污染、再生催化剂强度不高以及废弃催化剂利用率低等不足而提供的一种工艺简单、成本低廉、环境压力低的废弃钒钛基SCR烟气脱硝催化剂再生方法。

本发明的技术方案：一种废弃钒钛基SCR烟气脱硝催化剂再生方法，其具体步骤如下：

⑴将废弃钒钛基SCR烟气脱硝催化剂用压缩空气吹扫后置于球磨罐中，然后将废弃钒钛基SCR烟气脱硝催化剂在行星式球磨机上球磨，制备得废弃钒钛基SCR烟气脱硝催化剂回收料；

⑵将金属氧化物、助剂、无机添加剂与废弃钒钛基SCR烟气脱硝催化剂回收料按质量比为（0～15）：（0.3～3）：（8～40）：（43～90）（“0”表示据实际情况，可以不添加金属氧化物）的比例混料、球磨，干燥，制备得再生SCR烟气脱硝催化剂粉体；

⑶将再生SCR烟气脱硝催化剂粉体与粘结剂、润滑剂、水按质量比为100：（3～7）：（0.5～2）：（18～28）的比例混合均匀后过筛造粒，然后置于练泥机仓中练泥12～24h，然后用塑料膜包住置于阴凉潮湿处陈腐老化6～24h，最后挤出成型制备得再生SCR烟气脱硝催化剂坯体；

⑷将再生SCR烟气脱硝催化剂坯体干燥，然后400～650℃煅烧2～8h，制备得再生的SCR烟气脱硝催化剂。

步骤⑵中所述的金属氧化物是氧化铈、氧化镧或氧化钴中的一种或多种；所述的助剂是硫酸铵、磷酸铵、磷酸氢二铵或磷酸二氢铵中的一种或多种；所述的无机添加剂是高岭土、膨润土或石英砂中的一种或多种；所述的混料球磨是将实验原料按比例配好后置于球磨罐中混料，然后以混料：玛瑙球：分散剂：水的质量比为1：（2～3）：（0.005～0.02）：（0.5～1）的比例在行星式球磨机上球磨6～24h；其中，分散剂是聚丙烯酸、丙烯酰胺、乙醇胺中的一种或多种。