一種再生scr脫硝催化劑所用的堿洗液及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及SCR脫硝催化劑再生過(guò)程中使用的堿洗液，以及該堿洗液在再生SCR 脫硝催化劑過(guò)程中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 燃煤電廠(chǎng)等高溫燃燒場(chǎng)合所排放煙氣中含的氮氧化物（NOx)，是對(duì)人體有害的污 染物，必須對(duì)其進(jìn)行處理一一習(xí)稱(chēng)"脫硝"，目前用得最多的在脫硝裝置中起核心作用的是 SCR脫硝催化劑。由于SCR脫硝催化劑長(zhǎng)期處在高溫濃塵的環(huán)境中，不但表面易燒結(jié)并形成 介孔堵塞，而且煙氣中的飛灰、堿（土）金屬、砷、磷、二氧化硫等物質(zhì)易使SCR脫硝催化劑 中毒，使得其催化活性下降（簡(jiǎn)稱(chēng)"失活"）。為保證脫硝效果且為降低脫硝成本，人們就在 更換SCR脫硝催化劑的同時(shí)，也對(duì)失活的SCR脫硝催化劑進(jìn)行"再生"。為提高再生效果，在 再生的過(guò)程中通常都有一道用堿性液體（本申請(qǐng)將直接稱(chēng)"堿洗液"）對(duì)中毒的SCR脫硝催 化劑進(jìn)行清洗的工序--申請(qǐng)公布號(hào)為CN103878035A、名稱(chēng)為《一種釩、鈦基選擇性催化還 原脫硝催化劑的再生液》之中的"清洗液"就是這類(lèi)堿洗液之一，該清洗液由堿性有機(jī)鹽、表 面活性劑和去離子水組成。其中，堿性有機(jī)鹽為葡萄糖酸、檸檬酸或乙二胺四甲叉磷酸的鈉 鹽或鉀鹽的一種或幾種；表面活性劑為耐堿滲透劑AEP98、耐堿滲透劑0EP-70或微孔滲透 劑JFC的一種或幾種。然而，由于造成SCR脫硝催化劑中毒、失活的物質(zhì)中就有堿金屬，而 該現(xiàn)有技術(shù)卻采用了鈉鹽或鉀鹽，這就在一定程度上影響了再生后的SCR脫硝催化劑之脫 硝率的提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的第一目的是提供一種能夠使脫硝率得到進(jìn)一步提高的再生SCR脫硝催 化劑所用的堿洗液。
[0004] 本發(fā)明的第二目的是提供一種應(yīng)用實(shí)現(xiàn)第一發(fā)明目的之堿洗液來(lái)對(duì)SCR脫硝催 化劑進(jìn)行再生的方法。
[0005] 實(shí)現(xiàn)所述第一發(fā)明目的之技術(shù)方案是這樣一種再生SCR脫硝催化劑所用的堿洗 液。與現(xiàn)有技術(shù)相同的方面是，該堿洗液由有機(jī)堿、表面活性劑和去離子水構(gòu)成。其改進(jìn)之 處是，所述有機(jī)堿是乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三乙胺、N-甲基二乙醇胺中的一種或兩種 混合物；表面活性劑為乳化劑0P-10、滲透劑AEP、滲透劑0EP-70、滲透劑JFC中的一種或兩 種混合物；各組分的配比為，有機(jī)堿3~30wt. %、表面活性劑0. 1~Iwt. %、去離子水69~ 96. 9wt. %。
[0006] 實(shí)現(xiàn)所述第二發(fā)明目的之技術(shù)方案是這樣一種SCR脫硝催化劑的再生方法。與現(xiàn) 有技術(shù)相同的方面是，該再生方法包括將待再生SCR脫硝催化劑進(jìn)行空氣吹掃、超聲堿洗、 用水沖洗后瀝干、煅燒、活性成分補(bǔ)充和二次煅燒的工序。其改進(jìn)之處是，在煅燒工序之前 還有表面修復(fù)工序，在煅燒工序之后還有表面重構(gòu)工序；具體步驟如下：
[0007] ①將經(jīng)過(guò)空氣吹掃、并裁剪后的待再生SCR脫硝催化劑浸沒(méi)在實(shí)現(xiàn)第一發(fā)明目的 之堿洗液中進(jìn)行超聲堿洗；之后用清水沖洗瀝干；
[0008] 其中，待再生SCR脫硝催化劑裁剪后的大小，以利于浸沒(méi)清洗為度；堿洗液的溫度 為25~80°C，總的清洗時(shí)間2~8小時(shí)，清洗中使用超聲波的時(shí)間為3~10分鐘，超聲波 頻率為20kHz ;
[0009] ②將用清水沖洗瀝干后的待再生SCR脫硝催化劑浸漬于修復(fù)液中進(jìn)行表面修復(fù)； 所述修復(fù)液由〇. 1~Iwt. %的表面活性劑、1~5wt. %的纖維素衍生物、3~15wt. %的醇 類(lèi)溶劑、79~95. 9wt. %的去離子水構(gòu)成；
[0010] 其中，所述表面活性劑為乳化劑0P-10、滲透劑AEP、滲透劑0EP-70、滲透劑JFC中 的一種或兩種混合物，纖維素衍生物為甲基纖維素、乙基纖維素、羧甲基纖維素、羥丙基纖 維素、纖維素乙酸酯中的一種或兩種混合物，醇類(lèi)溶劑為乙醇、異丙醇、乙二醇、正丁醇中的 一種或兩種混合物；表面修復(fù)時(shí)的溫度維持在25~50°C之間，浸漬時(shí)間以本步驟中的待再 生SCR脫硝催化劑被浸漬透了為度；
[0011] ③將經(jīng)過(guò)表面修復(fù)后的待再生SCR脫硝催化劑置于爐內(nèi)進(jìn)行煅燒，再于爐內(nèi)降溫 到室溫之后取出；
[0012] 煅燒的具體過(guò)程是，先在80°C溫度中烘干，再逐漸升溫到300°C之后煅燒2小時(shí)； 升溫速率為3°C /min ;
[0013] ④將經(jīng)步驟③處理后的待再生SCR脫硝催化劑浸漬在二氧化鈦溶膠內(nèi)，以進(jìn)行表 面重構(gòu)；在本步驟中的待再生SCR脫硝催化劑被浸漬透了之后，取出瀝干，之后放置于80°C 的烘箱內(nèi)干燥30分鐘；
[0014] ⑤將經(jīng)過(guò)表面重構(gòu)處理的待再生SCR脫硝催化劑浸漬在活性成分補(bǔ)充液內(nèi)，以 補(bǔ)充活性成分；所述活性成分補(bǔ)充液的組分與配比為：偏釩酸銨1~5wt. %、鉬酸銨2~ 5wt. %、去子離水90~97wt. % ;浸漬時(shí)間以本步驟中的待再生SCR脫硝催化劑被浸漬透 了為度；
[0015] ⑥將經(jīng)步驟⑤處理后的待再生SCR脫硝催化劑放在爐內(nèi)進(jìn)行二次煅燒，再于爐內(nèi) 降溫到室溫之后取出，得再生后的SCR脫硝催化劑；
[0016] 其中，爐內(nèi)溫度由室溫開(kāi)始，按5°C /min的速度緩慢升溫，升溫到450°C的后保持 180min〇
[0017] 從實(shí)現(xiàn)第一發(fā)明目的之技術(shù)方案中可以看出，本發(fā)明堿洗液中的有機(jī)堿，并非現(xiàn) 有技術(shù)中的那種鈉鹽或鉀鹽，也根本不含其他堿金屬。這樣，因堿洗液中堿金屬的存在而影 響了再生后的SCR脫硝催化劑的脫硝率進(jìn)一步提高之不足，就得到了克服；其堿洗效果不 僅對(duì)堿（土）金屬造成中毒的SCR脫硝催化劑的尤其顯著；而且，因這堿洗液對(duì)SCR脫硝催 化劑表面的沉積物鋁鹽、3102等也有較好的溶解作用，所以，還可一并清洗掉鋁鹽、5102等 沉積物。從該方案中還可以看出，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明堿洗液的堿性較弱，堿洗時(shí)造成 的不可避免的損傷就較小，這又可以最大限度地保持再生后SCR脫硝催化劑的強(qiáng)度，進(jìn)而 能夠延長(zhǎng)其使用壽命。
[0018] 從實(shí)現(xiàn)第二發(fā)明目的之技術(shù)方案中可以看出，本發(fā)明SCR脫硝催化劑的再生方法 中，不僅選用了實(shí)現(xiàn)第一發(fā)明目的之堿洗液，從堿洗這一步驟就開(kāi)始為進(jìn)一步提高再生后 SCR脫硝催化劑的脫硝率和強(qiáng)度打好了基礎(chǔ)，而且，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)還增加表面修復(fù)和表面 重構(gòu)兩道工序。在表面修復(fù)工序（步驟②）中選用的修復(fù)液，可對(duì)在堿洗過(guò)程中被多少侵 蝕、損傷了一些的SCR脫硝催化劑的表面進(jìn)行有效的修復(fù)；同時(shí)也在一定程度上強(qiáng)化SCR 脫硝催化劑的孔道結(jié)構(gòu)一一原因在于該修復(fù)液由多種易揮發(fā)的有機(jī)物組成，這些有機(jī)物在 表面活性劑的幫助下更易進(jìn)入SCR脫硝催化劑的微孔結(jié)構(gòu)中，進(jìn)而在后續(xù)煅燒過(guò)程中利用 這些有機(jī)物蒸發(fā)的過(guò)程來(lái)擴(kuò)大SCR脫硝催化劑的孔容，從而利于活性物質(zhì)的進(jìn)一步負(fù)載。 在步驟④中用二氧化鈦溶膠來(lái)進(jìn)行表面重構(gòu)，二氧化鈦因具有高比表面積的緣故廣泛作為 SCR脫硝催化劑的載體，可有效改善SCR脫硝催化劑的孔隙結(jié)構(gòu)和提高活性組分在SCR脫 硝催化劑上的分散度。通過(guò)上述步驟的處理之后，再將待再生SCR脫硝催化劑置于活性成 分補(bǔ)充液中浸漬時(shí)（步驟⑤），不僅能夠增加活性組分負(fù)載量，而且可使活性組分負(fù)載的比 較均勻、牢固。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證表明，最終所得再生后的SCR脫硝催化劑比表面積增量可達(dá)30m2/ g左右，350~400°C脫硝率最低的也達(dá)到了 90%。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證還表明，本發(fā)明適用于蜂窩式、 波紋式和平板式SCR脫硝催化劑的再生處理。
[0019] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 一、一種再生SCR脫硝催化劑所用的堿洗液，該堿洗液由有機(jī)堿、表面活性劑和去 離子水構(gòu)成。在本發(fā)明中，所述有機(jī)堿是乙醇胺（C2H7NO)、二乙醇胺（C4H 11NO2)、三乙醇胺 (C6H15NO3)、三乙胺[N(CH2CH 3)3]、N-甲基二乙醇胺（C5H14NO2)中的一種或兩種混合物；表面 活性劑為乳化劑0P-10、滲透劑AEP、滲透劑0EP-70、滲透劑JFC中的一種或兩種混合物；各 組分的配比為，有機(jī)堿3~30wt. %、表面活性劑0· 1~Iwt. %、去離子水69~96. 9wt. %。
[0021] 二、一種SCR脫硝催化劑的再生方法，該再生方法包括將待再生SCR脫硝催化劑 進(jìn)行空氣吹掃、超聲堿洗、用水沖洗后瀝干、煅燒、活性成分補(bǔ)充和二次煅燒的工序。本發(fā) 明中，在煅燒工序之前還有表面修復(fù)工序，在煅燒工序之后還有表面重構(gòu)工序；具體步驟如 下：
[0022] ①將經(jīng)過(guò)空氣吹掃（通常用清潔干燥的壓縮空氣，吹掃10分鐘左右就可把表面積 灰去除）、并裁剪后的待再生SCR脫硝催化劑浸沒(méi)在【具體實(shí)施方式】一所述的堿洗液中進(jìn)行 超聲堿洗；之后用清水沖洗瀝干；
[0023] 其中，待再生SCR脫硝催化劑裁剪后的大小，以利于浸沒(méi)清洗為度（在實(shí)驗(yàn)室條件 下，裁剪成3cmX 3cm的小塊既可）；堿洗液的溫度為25~80°C，總的清洗時(shí)間2~8小時(shí)， 清洗中使用超聲波的時(shí)間為3~10分鐘，超聲波頻率為20kHz ;
[0024] ②將用清水沖洗瀝干后的待再生SCR脫硝催化劑浸漬于修復(fù)液中進(jìn)行表面修復(fù)； 所述修復(fù)液由〇. 1~Iwt. %的表面活性劑、1~5wt. %的纖維素衍生物、3~15wt. %的醇 類(lèi)溶劑、79~95. 9wt. %的去離子水構(gòu)成；
[0025] 其中，所述表面活性劑為乳化劑0P-10、滲透劑AEP、滲透劑0EP-70、滲透劑JFC 中的一種或兩種混合物，纖維素衍生物為甲基纖維素（纖維素甲醚MC)、乙基纖維素 {[C6H7O2 (OC2H5) 3] J、羧甲基纖維素{[C6H7O2 (OH) 2CH2C00 維素乙酸酯[醋酸纖維素，C6H7O2(OH)3-Hi(OOCCH 3)m]中的一種或兩種混合物，醇類(lèi)溶劑為乙 醇（C2H5OH)、異丙醇[(CH3)2CHOHh 乙二醇（C2H6O2)、正丁醇[CH3(CH 2)3OH]中的一種或兩種混 合物；表面修復(fù)時(shí)的溫度維持在25~50°C之間，浸漬時(shí)間以本步驟中的待再生SCR脫硝催 化劑被浸漬透了為度（通常需要30分鐘或更長(zhǎng)一點(diǎn)時(shí)間）；
[0026] ③將經(jīng)過(guò)表面修復(fù)后的待再生SCR脫硝催化劑置于爐內(nèi)進(jìn)行煅燒，再于爐內(nèi)降溫 到室溫之后取出；
[0027] 煅燒的具體過(guò)程是，先在80°C溫度中烘干（時(shí)間約需2小時(shí)），再逐漸升溫到 300°C之后煅燒2小時(shí)；升溫速率為3°C /mi