[发明专利]一种烟气脱硝催化剂在线再生活化液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工领域，进一步地说，是涉及一种烟气脱硝催化剂在线再生活化液及其制备方法。

背景技术

国家已颁布了更严格的火电厂大气污染物排放标准GB13223-2011，从2012年1月1日开始实行。其中对火电厂大气污染物中氮氧化物的排放限定了更高的标准，所以从2012年起，全国脱硝市场的启动势在必行。

选择性催化还原法(简称SCR法)是国内外火电厂锅炉和其它动力锅炉烟气脱硝的最常用方法(约占总量的90％)，采用向烟道中喷入还原剂并在下游竖直烟道中布置多层催化剂的工艺进行脱硝。催化剂约占整个烟气脱硝运行成本的50％，而催化剂又是消耗品，运行寿命一般在16000-24000小时内。

烟气脱硝催化剂是具有催化活性的蜂窝式、板式、波纹板式长约1米的固体，竖直布满在一个约2米长、1米宽、2米高的钢制箱体中(无上盖，底部有支撑筋)，构成脱硝催化剂模块。在竖直烟道不同标高横断面处布置三或四层钢架，每层钢架上紧凑地摆满脱硝催化剂模块，称为脱硝催化剂层。

脱硝运行时，喷入了选择性还原剂的烟气自上而下，依次穿过各脱硝催化剂层，烟气中的氮氧化物在催化剂活性因子的催化下与还原剂反应生成氮气和水。

昂贵的催化剂运行一段时间后会失效，脱硝催化剂的失效原因主要是以下四大类或它们的组合：

第一类是催化剂表面或孔洞被积灰、硫酸氢氨NH₄HSO₄、硫酸钙CaSO₄、等覆盖和堵塞，阻碍了烟气中还原剂(氨NH₃)和氮氧化物气体与固体催化剂中活性成分的接触，相当于催化剂的比表面积减少了。

第二类是催化剂表面或孔洞中的催化剂的活性位被烟气中碱金属(Na和K)、碱土金属(Ca和Ma)、砷As、积碳等占据。

第三类是催化剂表面或孔洞中的五氧化二钒和MoO₃或WO₃因各种原因导致的部分流失。降低了催化剂的整体活性。

第四类是催化剂因超温导致晶格改性而团聚，失去了活性。

第一、二类失效原因可通过合适的化学药品配方清洗掉覆盖和堵塞物，使活性恢复，即为清洗再生。

第三类失效原因可通过合适的化学药品配方补充五氧化二钒和MoO₃或WO₃，即为活化再生。

第四类失效原因已不可能通过再生来恢复活性。

对催化剂进行再生是延长其使用寿命、降低脱硝系统运行成本的有效途径。大量科学实验证明，良好的再生，可使失效催化剂恢复到原有活性的85％以上。

国内外现有的脱硝催化剂离线再生方式其操作工序是将催化剂模块吊出烟道，每个催化剂模块分别在再生装置中经历吹灰、清洗、干燥、活化、再干燥多个工序。它的不足之处在于：1、催化剂模块再生前从烟道中拆除吊出到地面，再生后吊入烟道再安装归位，工程量极大；2、因为再生装置能力所限，只能对单个模块逐个再生，每个模块需吊装进出多个再生装置才能完成全部再生工序，每个模块的工序切换需大量繁琐的阀门操作；3、催化剂强度有限，频繁搬运极易破碎，造成投运后烟气阻力大甚至无法运行；4、再生配方是为适用于离线再生方式而筛选的，再生药品消耗大，再生费用高；5、整个再生工期长，不能满足锅炉及时投运的要求。

比如中国专利(申请号200910031206.X，授权公告号CN 101574671A，专利名称：一种SCR脱硝催化剂再生液)提供了一种脱硝催化剂的再生液。是一种清洗与活化同时进行的复合式再生液，没有考虑清洗和活化的目的不同，更没有考虑清洗下来的有害物质对活化过程的不利影响。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种适用于烟气脱硝催化剂在线再生的活化液，是考虑了活化液流速因素、清洗下来的有害物质对活化过程的不利影响因素、清洗和活化过程的相互干扰因素后而筛选的单独活化配方。

活化液以流动方式通过处于烟道内原工作位置的催化剂层，补充因流失而减少的钒、钼或钨组分，提高催化剂的整体活性。其配方组成和参数与离线再生相比有其独特性。

本发明的目的之一是提供一种烟气脱硝催化剂在线再生活化液。

所述活化液包括以下组分：

钒酸铵盐              0.1--10wt.％；

钼酸铵盐或钨酸铵盐    0.1--10wt.％；

渗透剂和/或表面活性剂 0.1--2wt.％；

其余为酸和去离子水。