本發(fā)明涉及脫硝催化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種失效脫硝催化劑再生方法。

背景技術(shù)：
催化劑是整個SCR脫硝系統(tǒng)的核心部分，隨著催化劑的使用時間增長，催化劑會逐漸發(fā)生失活現(xiàn)象，其主要原因主要包括4個方面：（1）砷、堿金屬等引起的催化劑中毒：砷堿金屬在高溫條件下擴(kuò)散進(jìn)入催化劑的微孔結(jié)構(gòu)，在催化劑的表面發(fā)生反應(yīng)，占據(jù)并破壞催化劑的活性位置，從而導(dǎo)致催化劑的失活。（2）催化劑的堵塞：小顆粒的飛灰及反應(yīng)過程中形成的銨鹽沉積在催化劑表面的小孔中，造成催化劑堵塞，阻礙NOx、NH3、O2到達(dá)催化劑活性表面，從而引起催化劑失活。（3）高溫引起的燒結(jié)、活性組分揮發(fā)：催化劑長期暴露于其允許最高運(yùn)行溫度以上的高溫環(huán)境可引起催化劑活性位置燒結(jié)，導(dǎo)致催化劑顆粒增大，比表面積減小，一部分活性組分揮發(fā)損失，因而使催化劑活性降低。（4）機(jī)械磨損：在催化劑的安裝、更換過程中，催化劑受到?jīng)_擊作用進(jìn)而使得其表面活性物質(zhì)減少；此外，由于SCR反應(yīng)塔中的催化劑垂直布置，煙氣自反應(yīng)塔頂部垂直向下平行催化劑流動，在較大空速條件下，煙氣中的大顆粒物質(zhì)對催化劑的磨損作用也使得催化劑表面活性物質(zhì)少。現(xiàn)有的關(guān)于煙氣脫硝催化劑再生方法的技術(shù)較少，《SCR脫硝催化劑的再生與回收》一文公開了各種現(xiàn)行的脫硝催化劑再生方法，如洗滌法、氧化焙燒法、酸及堿液的處理和再生和補(bǔ)充組分法，主要分為兩類，一類是清洗法，另一類是補(bǔ)充法，中國發(fā)明專利公告日2013.12.25、授權(quán)公告號CN102658215B公開了一種SCR煙氣脫硝催化劑再生方法，將清洗和活性補(bǔ)充有機(jī)結(jié)合，做到了中毒、堵塞和燒結(jié)三種失活情況綜合處理，但只能對失活程度較小的催化劑有效果，而且對催化劑表面沉積物的去除效果不理想，不能對催化劑的孔徑進(jìn)行再次縮小。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的煙氣脫硝催化劑再生技術(shù)不能對由于多種原因失活的催化劑進(jìn)行綜合處理，去除表面沉積物不完全，不能擴(kuò)大催化劑孔徑，為此提供一種失效脫硝催化劑再生方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種失效脫硝催化劑再生方法，它包括以下步驟：（1）、吹掃：用潔凈干燥的壓縮空氣對失效的脫硝催化劑吹掃；（2）、縮孔，將經(jīng)過吹掃的脫硝催化劑放入密閉容器內(nèi)，先向密閉容器內(nèi)通入100-110℃的水蒸氣，直至充滿密閉容器，對密閉容器加壓10-30min后對密閉容器施加負(fù)壓使水蒸氣抽出；（3）、浸泡：用蒸餾水浸泡催化劑30-60min后干燥；（4）、再生：將干燥后的催化劑置于再生液中浸泡、洗滌60min，再生液的成分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計為：9-12%的醋酸、10%的硫酸銨，余量為蒸餾水。（5）、酸化：將經(jīng)過再生液浸泡的催化劑至于蒸餾水中清洗，之后放入二氧化硫體積濃度為5%的氣氛中，升溫至260-300℃干燥。上述方案的改進(jìn)是所述步驟（2）中的水蒸氣中添加有霧化的助劑，所述助劑包括按重量份計為：15-21份的二苯基碳酰二肼、14-33份巰基乙胺、28-42份稀鹽酸、30-46份的蛋氨酸和13-31份的二苯偶氮碳酰肼。上述方案中所述步驟（3）中的蒸餾水浸泡時間為50min。上述方案中所述步驟（4）中的再生液按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計為：10%的醋酸、10%的硫酸銨，余量為蒸餾水。上述方案中所述步驟（5）中升溫至280℃干燥。本發(fā)明的有益效果是可以對因各種原因失活的催化劑綜合處理，縮孔使得因失活引起的縮小的催化劑平均孔徑縮至和新鮮催化劑相當(dāng)；助劑可以帶走催化劑表面和孔徑內(nèi)的雜質(zhì)，加壓使得高溫蒸汽有效滲透至失活催化劑的內(nèi)部，對失活催化劑進(jìn)行全方面無死角的清理，進(jìn)而提高催化劑的再生活性。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。實(shí)施例1：（1）、吹掃：用潔凈干燥的壓縮空氣對失效的脫硝催化劑吹掃；（2）、縮孔，將經(jīng)過吹掃的脫硝催化劑放入密閉容器內(nèi)，先向密閉容器內(nèi)通入100℃的水蒸氣，直至充滿密閉容器，對密閉容器加壓10min后對密閉容器施加負(fù)壓使水蒸氣抽出；（3）、浸泡：用蒸餾水浸泡催化劑30min后干燥；（4）、再生：將干燥后的催化劑置于再生液中浸泡、洗滌60min，再生液的成分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計為：9%的醋酸、10%的硫酸銨，余量為蒸餾水。（5）、酸化：將經(jīng)過再生液浸泡的催化劑至于蒸餾水中清洗，之后放入二氧化硫體積濃度為5%的氣氛中，升溫至260℃干燥。實(shí)施例2：（1）、吹掃：用潔凈干燥的壓縮空氣對失效的脫硝催化劑吹掃；（2）、縮孔，將經(jīng)過吹掃的脫硝催化劑放入密閉容器內(nèi)，先向密閉容器內(nèi)通入110℃的水蒸氣，直至充滿密閉容器，對密閉容器加壓30min后對密閉容器施加負(fù)壓使水蒸氣抽出；（3）、浸泡：用蒸餾水浸泡催化劑60min后干燥；（4）、再生：將干燥后的催化劑置于再生液中浸泡、洗滌60min，再生液的成分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計為：12%的醋酸、10%的硫酸銨，余量為蒸餾水。（5）、酸化：將經(jīng)過再生液浸泡的催化劑至于蒸餾水中清洗，之后放入二氧化硫體積濃度為5%的氣氛中，升溫至300℃干燥。使用蒸餾水浸泡后的催化劑能除去催化劑表面的可溶性物質(zhì)和部分顆粒物而不會對催化劑的物理特性和機(jī)械強(qiáng)度造成較大的變化。之后的再生液浸泡，再生液是酸性溶液能更為徹底的除去鉀鈉鹽，一定程度的恢復(fù)催化劑的微觀形貌和增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度。酸化再生能夠進(jìn)一步的增加催化劑的再生活性。實(shí)施例3：和實(shí)施例1的區(qū)別在于步驟（3）中浸泡時間為40min。實(shí)施例4：和實(shí)施例1的區(qū)別在于步驟（3）中浸泡時間為50min。將實(shí)施例1-4經(jīng)過浸泡的蒸餾水用用鉀鈉離子分析儀分析水溶液中加鈉離子的含量，數(shù)據(jù)見下表：實(shí)施例鉀離子含量鈉離子含量實(shí)施例150ppm40ppm實(shí)施例261ppm60ppm實(shí)施例352ppm55ppm實(shí)施例462ppm63ppm從上表可見，隨著浸泡時間的延長在浸泡時間為50min時最佳，此時離子含量達(dá)到最大，即催化劑中的鉀鈉離子鹽的溶解接近平衡。再延長浸泡時間反而會使離子含量有所降低。實(shí)施例5：（1）、吹掃：用潔凈干燥的壓縮空氣對失效的脫硝催化劑吹掃；（2）、縮孔，將經(jīng)過吹掃的脫硝催化劑放入密閉容器內(nèi)，先向密閉容器內(nèi)通入105℃的水蒸氣，直至充滿密閉容器，對密閉容器加壓20min后對密閉容器施加負(fù)壓使水蒸氣抽出；（3）、浸泡：用蒸餾水浸泡催化劑50min后干燥；（4）、再生：將干燥后的催化劑置于再生液中浸泡、洗滌60min，再生液的成分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計為：9%的醋酸、10%的硫酸銨，余量為蒸餾水。（5）、酸化：將經(jīng)過再生液浸泡的催化劑至于蒸餾水中清洗，之后放入二氧化硫體積濃度為5%的氣氛中，升溫至260-300℃干燥。實(shí)施例6：和實(shí)施例5的區(qū)別是步驟（4）中醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%。實(shí)施例7：和實(shí)施例5的區(qū)別是步驟（4）中醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11%。實(shí)施例8：和實(shí)施例5的區(qū)別是步驟（4）中醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%。將實(shí)施例5-8作為對比試驗(yàn)，測試再生液鉀鈉離子含量，數(shù)據(jù)見下表：實(shí)施例鉀離子含量鈉離子含量實(shí)施例534ppm25ppm實(shí)施例648ppm45ppm實(shí)施例742ppm37ppm實(shí)施例838ppm33ppm從上表可見，醋酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%時，再生液中的離子含量達(dá)到最大即催化劑中的鉀鈉離子溶解效果達(dá)到最佳。故再生液的醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最宜在10%。實(shí)施例9：（1）、吹掃：用潔凈干燥的壓縮空氣對失效的脫硝催化劑吹掃；（2）、縮孔，將經(jīng)過吹掃的脫硝催化劑放入密閉容器內(nèi)，先向密閉容器內(nèi)通入108℃的水蒸氣，直至充滿密閉容器，對密閉容器加壓25min后對密閉容器施加負(fù)壓使水蒸氣抽出；（3）、浸泡：用蒸餾水浸泡催化劑50min后干燥；（4）、再生：將干燥后的催化劑置于再生液中浸泡、洗滌60min，再生液的成分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計為：10%的醋酸、10%的硫酸銨，余量為蒸餾水。（5）、酸化：將經(jīng)過再生液浸泡的催化劑至于蒸餾水中清洗，之后放入二氧化硫體積濃度為5%的氣氛中，升溫至260℃干燥。實(shí)施例10：和實(shí)施例9的區(qū)別是步驟（5）中升溫至270℃干燥。實(shí)施例11：和實(shí)施例9的區(qū)別是步驟（5）中升溫至280℃干燥。實(shí)施例12：和實(shí)施例9的區(qū)別是步驟（5）中升溫至290℃干燥。實(shí)施例13：和實(shí)施例9的區(qū)別是步驟（5）中升溫至300℃干燥。將實(shí)施例10-13和新鮮催化劑的NO（轉(zhuǎn)化率）進(jìn)行比較，試驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表：實(shí)施例NO（轉(zhuǎn)化率）實(shí)施例1075%實(shí)施例1183%實(shí)施例1288%實(shí)施例1386%新鮮催化劑82%使用SO2酸化熱再生失效催化劑，熱再生的溫度為280℃時再生效果達(dá)到最佳。使用在該條件下再生的催化劑脫硝效率可到90%。脫硝效率高。失活的催化劑往往由于各種原因?qū)е缕骄讖綌U(kuò)大，比表面積變小，再生后的催化劑NO（轉(zhuǎn)化率）因此受到影響，故此催化劑的平均孔徑是制約催化劑再生活性的一大關(guān)鍵因素。為此本發(fā)明將經(jīng)吹掃后的催化劑放入密閉容器內(nèi)利用高溫水蒸氣對其進(jìn)行附著、滲透，加壓可使水蒸氣進(jìn)一步提高溫度，一來可對催化劑進(jìn)行清洗，去除其中的雜質(zhì)如堿金屬；二來可使催化劑的各處孔徑分布均勻，水蒸氣先全面附著在催化劑表面，這時加壓可使水蒸氣向催化劑內(nèi)部擴(kuò)張，催化劑內(nèi)部受熱膨脹，催化劑的外表面不變，催化劑的內(nèi)表面積變大，進(jìn)而提高了催化劑的比表面積，最后將水蒸氣抽走。將本發(fā)明處理后的催化劑和未經(jīng)過縮孔的催化劑作為對比例1、新鮮催化劑作為對比例2來比較平均粒徑，試驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表：實(shí)施例Adsorptionaverageporewidth實(shí)施例18.88992nm實(shí)施例28.88993nm實(shí)施例38.78994nm實(shí)施例48.88495nm實(shí)施例58.85996nm實(shí)施例68.83997nm實(shí)施例78.87998nm實(shí)施例88.88889nm實(shí)施例98.89030nm實(shí)施例108.89501nm實(shí)施例118.89002nm實(shí)施例129.09003nm實(shí)施例138.89404nm對比例113.89805nm對比例28.08992nm可見本發(fā)明的催化劑經(jīng)過縮孔處理后基本恢復(fù)了原來的孔徑，進(jìn)而提高了再生后的活性。為了加強(qiáng)縮孔效果，可以在步驟（2）中的水蒸氣中添加有霧化的助劑，所述助劑包括按重量份計為：15-21份的二苯基碳酰二肼、14-33份巰基乙胺、28-42份稀鹽酸、30-46份的蛋氨酸和13-31份的二苯偶氮碳酰肼。添加的助劑可以隨著高溫水蒸氣進(jìn)入催化劑內(nèi)部，對內(nèi)部的缺陷進(jìn)行修復(fù)，使得內(nèi)部各處的孔徑達(dá)到一致的水平，進(jìn)一步提高再生后的催化劑活性。實(shí)施例14：助劑按重量份計為：15份的二苯基碳酰二肼、14份巰基乙胺、28份稀鹽酸、30份的蛋氨酸和13份的二苯偶氮碳酰肼。實(shí)施例15：按重量份計為：21份的二苯基碳酰二肼、33份巰基乙胺、42份稀鹽酸、46份的蛋氨酸和31份的二苯偶氮碳酰肼。實(shí)施例NO（轉(zhuǎn)化率）實(shí)施例1492%實(shí)施例1593%新鮮催化劑96%可見添加助劑后NO（轉(zhuǎn)化率）大大提高，基本接近新鮮的催化劑。