[发明专利]一种高磷高碱金属含量烟气脱硝催化剂的再生方法

说明书

技术领域

本发明属于失活脱硝催化剂再生方法技术领域，特别涉及一种高磷高碱金属含量烟气脱硝催化剂的再生方法。

背景技术

选择性催化还原(SCR)是我国目前燃煤电站最主要的脱硝技术，催化剂是SCR系统的重要组成，其性能直接影响SCR系统的脱硝效率。目前SCR催化剂主要为蜂窝式、平板式和波纹板式，主要成分均为TiO₂、V₂O₅、WO₃、MoO₃。目前我国燃煤电厂烟气脱硝工程都采用高温高尘布置，催化剂在恶劣烟气条件长期运行，烟气中的钾、磷等元素能与催化剂钒氧键结合，从而使催化剂化学中毒，催化剂表面酸性位点减少，吸附NH₃能力下降，加上飞灰覆盖、堵塞孔道等物理因素的影响，催化剂在运行过程中脱硝活性不断降低。尤其是掺烧生物质的煤粉锅炉，烟气中的磷及碱金属元素浓度远高于常规燃煤锅炉，催化剂失活速度更快。

申请公布号为CN 102909104A的中国发明专利公开了一种SCR脱硝催化剂的热处理再生方法及装置，再生方法包括失活催化剂的吹灰处理工序以及催化剂热处理再生工序，其中热处理再生工序为将吹灰处理后的催化剂装入再生反应炉中，通入NH₃和N₂的混合气体，在炉温360℃～420℃的温度下热处理3h～5h，热物理可以恢复部分活性，但效果有限，无法清除已堵塞的催化剂孔道。

申请公布号为CN 102658170A的中国发明专利公开了一种钒钛基蜂窝状SCR脱硝催化剂再生工艺及装置，催化剂依次经过加压水喷淋、超声清洗、二次加压水喷淋、酸洗、鼓风干燥、活性成分补充、二次鼓风干燥、分布煅烧等步骤进行再生，采用该工艺可使失活催化剂活性恢复，并保持结构强度，但该方法主要针对碱金属及碱土金属中毒，对于磷中毒水洗、酸洗的方法效果不明显。

申请公布号为CN 102026721A的中国发明专利公开了一种被烟道气中磷成分毒化的SCR催化剂的再生方法，采用碱金属氢氧化物例如氢氧化钠和氢氧化钾清洗催化剂，置换催化剂中的磷元素，随后采用酸性中和多余的氢氧化物，采用该方法可以处置磷中毒催化剂，因为催化剂中毒原因复杂，通常既有碱金属、碱土金属中毒，也有其它元素例如磷的中毒，但该方法未涉及碱金属及碱土金属中毒再生方法。

目前催化剂再生技术多是单独针对某种中毒元素的再生技术，本发明针对高磷高碱金属含量烟气中SCR催化剂的失活，提供一种高磷高碱金属含量烟气脱硝催化剂的再生方法，催化剂先后经过压缩空气鼓泡水洗、超声碱液清洗、超声酸洗、空气鼓泡漂洗、热风干燥等工序完成再生过程，采用本发明方法可同时清除SCR催化剂的磷中毒、碱金属、碱土金属中毒。

发明内容

本发明针对高磷高碱金属含量烟气中SCR催化剂的失活，提供一种高磷高碱金属含量烟气脱硝催化剂的再生方法。

一种高磷高碱金属含量烟气脱硝催化剂的再生方法，失活的烟气脱硝催化剂依次经过第一次空气鼓泡水洗、超声碱液清洗、超声酸液清洗、第二次空气鼓泡漂洗、催化剂干燥进行催化剂再生。

所述第一次空气鼓泡水洗时，将催化剂模块吊入空气鼓泡水洗池，采用自来水、除盐水或去离子水进行，空气鼓泡清洗时间为10～30分钟。

沥干水分后，将催化剂模块放入超声波碱液清洗池，打开超声波电源，进行超声碱液清洗；所述超声碱液清洗的超声频率为28kHz～40kHz，所使用的碱液为浓度为0.01mol/L～1mol/L的氢氧化钠或氢氧化钾溶液；所述碱液中含有占碱液总质量1‰～5‰的渗透促进剂脂肪醇聚氧乙烯醚(JFC)；所述碱液的温度为20℃～60℃；所述超声碱液清洗时间为5～10分钟，脱除催化剂中磷元素。

吊起催化剂模块，沥干水分，将催化剂模块放入超声波酸液清洗池，打开超声波电源，进行超声酸液清洗，所述超声酸液清洗的超声频率为28kHz～40kHz，所使用的酸液为浓度为0.1mol/L～0.8mol/L的硫酸水溶液；所述酸液中含有占酸液总质量1‰～5‰的渗透促进剂脂肪醇聚氧乙烯醚(JFC)，所述酸液的温度为20℃～60℃，酸液清洗时间5～10分钟，中和碱液清洗过程粘附在催化剂表面碱液，并清除催化剂运行过程中积累的碱金属及碱土金属元素。

吊起催化剂模块，沥干水分，将催化剂模块放入空气鼓泡漂洗池，进行第二次空气鼓泡漂洗；所述第二次空气鼓泡漂洗采用自来水、除盐水或去离子水进行，在压缩空气扰动下，加速催化剂表面残留的稀硫酸溶液扩散到漂洗液中，空气鼓泡清洗时间为5～10分钟。