[发明专利]一种废弃SCR烟气脱硝催化剂的回收利用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种废弃SCR烟气脱硝催化剂的回收利用方法。

背景技术

氮氧化物(NO_x)是大气污染物的主要成分之一，也是形成酸雨的主要原因。在我国70％的氮氧化物排放均来自于煤炭的燃烧，如何有效控制NO_x的排放成为了我国乃至全球关注的焦点。

在诸多的治理方法中，选择性催化还原法(SCR)具有高效、可靠、无副产物、系统装置简单以及技术成熟的优势，是目前工业应用最多的方法(占96％)。在SCR系统中催化剂是核心，使用寿命在3年左右，在运行费用中催化剂的更换占据了大部分的费用。随着SCR技术的广泛应用，废弃催化剂的数量将越来越多。

现在大量应用的是以氧化钛为基体的钒钛系催化剂，倘若对这些废弃催化剂不加处置而随意堆置的话，一方面会占用大量的土地资源，增加企业的成本；另一方面催化剂在使用过程中所吸附的一些有毒、有害物质进入到自然环境，特别是水体，给环境带来严重危害；废弃催化剂其中所含各种有价金属资源没能得到回收利用，也造成有效资源的巨大浪费。

环保部网站8月5日发布《关于加强废烟气脱硝催化剂监管工作的通知》，将废烟气脱硝催化剂(钒钛系)纳入危险废物进行管理，并将其归类为《国家危险废物名录》中“HW49其他废物”，工业来源为“非特定行业”，废物名称定为“工业烟气选择性催化脱硝过程产生的废烟气脱硝催化剂(钒钛系)”。

开展废催化剂的回收利用既可以变废为宝，化害为益，还可以解决相应的一系列潜在的环境污染问题，从而带来可观的经济效益和社会效益。研究废弃SCR催化剂的回收利用技术，对于降低企业成本、减轻环境负担、推广SCR催化剂的应用具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种废弃SCR烟气脱硝催化剂的回收利用方法，以解决废弃SCR烟气脱硝催化剂因失活、强度差、不能保持催化剂完整性及严重堵塞造成无法再生的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种废弃SCR烟气脱硝催化剂的回收利用方法，包括以下步骤：

步骤1：使用吹扫或水冲洗方法去除废弃SCR烟气脱硝催化剂表面的粉尘；再采用切割的方式将废弃SCR催化剂进行分段，并切割成10～50cm的小块；

步骤2：将步骤1中处理后的废弃SCR烟气脱硝催化剂通过流水冲洗浸泡以去除催化剂孔内的灰尘，并通过超声波场强化除尘和清洗；

步骤3：将步骤2处理后的废弃SCR烟气脱硝催化剂进行酸处理，并将酸处理后的废弃SCR烟气脱硝催化剂使用清水洗涤或干燥蒸发，以清除废弃SCR催化剂中残留的酸溶液；

步骤4：将步骤3处理后的废弃SCR烟气脱硝催化剂进行碱处理，并将碱处理后的废弃SCR烟气脱硝催化剂使用清水洗涤或干燥蒸发，以清除废弃SCR催化剂中残留的碱溶液；

步骤5：对步骤4处理后的废弃SCR烟气脱硝催化剂进行干燥，使其水分低于0.5％，干燥后将催化剂通过球磨机磨细至生产新SCR催化剂产品原料需要的粒度，并分析其中的各元素含量；

步骤6：最后对比生产新SCR催化剂的产品标准，将处理后的废弃SCR烟气脱硝催化剂粉末和生产新SCR催化剂的原料按照一定比例混合，进入生产新SCR催化剂的工艺流程中。

进一步的，所述废弃SCR烟气脱硝催化剂为钛基钒钨系的蜂窝式、波纹式或平板式脱硝催化剂。

进一步的，所述酸处理为：将清除灰尘后的废弃SCR烟气脱硝催化剂加入酸处理溶液中，然后在温度为20～90℃下保持溶液流动状态，浸泡3～24h；或者将废弃SCR烟气脱硝催化剂放置在超声波设备中洗涤。

进一步的，所述酸处理溶液为5～20％浓度的盐酸溶液、硫酸溶液、硝酸溶液、氢氟酸溶液或上述溶液的混合溶液。

进一步的，所述碱处理为：将酸处理后的废弃SCR烟气脱硝催化剂加入碱处理溶液中，然后在温度为20～90℃下保持溶液流动状态，浸泡1.5～30h；或者将SCR脱硝催化剂放置在超声波设备中洗涤。

进一步的，所述碱处理溶液为5～25％浓度的氨水溶液、碳酸铵溶液、氯化铵溶液或上述溶液的混合溶液，其中铵盐加入量为废弃SCR烟气脱硝催化剂量的2～10％。

本发明的有益效果为：

1、当前SCR烟气脱硝催化剂使用日益广泛，废弃催化剂的量也大量增加，但是催化剂回收利用技术较为缺乏少见与报道，本发明为废弃SCR脱硝催化剂回收利用提供了完整简洁的工艺路线。

2、本发明使用原料和试剂价格低廉，处理成本低，工艺流程简单，操作简便，易于实现自动化和连续化，对设备腐蚀小。