[go: up one dir, main page]

CN117531548B - 一种废弃scr脱硝催化剂的再生工艺 - Google Patents

一种废弃scr脱硝催化剂的再生工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN117531548B
CN117531548B CN202410026391.8A CN202410026391A CN117531548B CN 117531548 B CN117531548 B CN 117531548B CN 202410026391 A CN202410026391 A CN 202410026391A CN 117531548 B CN117531548 B CN 117531548B
Authority
CN
China
Prior art keywords
roasting
scr denitration
denitration catalyst
catalyst
rate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202410026391.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN117531548A (zh
Inventor
宋浩
孙红娟
柳江涛
吴卫红
余鸿敏
柳浏
任世儒
赵贵民
张朋远
刘权权
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hebei Hantang Hongyuan Environmental Protection Technology Co ltd
Zhejiang University ZJU
Original Assignee
Hebei Hantang Hongyuan Environmental Protection Technology Co ltd
Zhejiang University ZJU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hebei Hantang Hongyuan Environmental Protection Technology Co ltd, Zhejiang University ZJU filed Critical Hebei Hantang Hongyuan Environmental Protection Technology Co ltd
Priority to CN202410026391.8A priority Critical patent/CN117531548B/zh
Publication of CN117531548A publication Critical patent/CN117531548A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN117531548B publication Critical patent/CN117531548B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86Catalytic processes
    • B01D53/8621Removing nitrogen compounds
    • B01D53/8625Nitrogen oxides
    • B01D53/8628Processes characterised by a specific catalyst
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/002Mixed oxides other than spinels, e.g. perovskite
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/16Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/24Chromium, molybdenum or tungsten
    • B01J23/30Tungsten
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J38/00Regeneration or reactivation of catalysts, in general
    • B01J38/02Heat treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J38/00Regeneration or reactivation of catalysts, in general
    • B01J38/04Gas or vapour treating; Treating by using liquids vaporisable upon contacting spent catalyst
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J38/00Regeneration or reactivation of catalysts, in general
    • B01J38/48Liquid treating or treating in liquid phase, e.g. dissolved or suspended
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J38/00Regeneration or reactivation of catalysts, in general
    • B01J38/48Liquid treating or treating in liquid phase, e.g. dissolved or suspended
    • B01J38/485Impregnating or reimpregnating with, or deposition of metal compounds or catalytically active elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J38/00Regeneration or reactivation of catalysts, in general
    • B01J38/48Liquid treating or treating in liquid phase, e.g. dissolved or suspended
    • B01J38/50Liquid treating or treating in liquid phase, e.g. dissolved or suspended using organic liquids
    • B01J38/52Liquid treating or treating in liquid phase, e.g. dissolved or suspended using organic liquids oxygen-containing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J38/00Regeneration or reactivation of catalysts, in general
    • B01J38/48Liquid treating or treating in liquid phase, e.g. dissolved or suspended
    • B01J38/60Liquid treating or treating in liquid phase, e.g. dissolved or suspended using acids
    • B01J38/62Liquid treating or treating in liquid phase, e.g. dissolved or suspended using acids organic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J38/00Regeneration or reactivation of catalysts, in general
    • B01J38/48Liquid treating or treating in liquid phase, e.g. dissolved or suspended
    • B01J38/64Liquid treating or treating in liquid phase, e.g. dissolved or suspended using alkaline material; using salts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J38/00Regeneration or reactivation of catalysts, in general
    • B01J38/48Liquid treating or treating in liquid phase, e.g. dissolved or suspended
    • B01J38/64Liquid treating or treating in liquid phase, e.g. dissolved or suspended using alkaline material; using salts
    • B01J38/66Liquid treating or treating in liquid phase, e.g. dissolved or suspended using alkaline material; using salts using ammonia or derivatives thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2523/00Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/584Recycling of catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

本发明涉及催化剂再生技术领域,提出了一种废弃SCR脱硝催化剂的再生工艺,包括以下步骤:废弃SCR脱硝催化剂焙烧后,进行清洗,干燥,植入活性成分,煅烧,得到再生SCR脱硝催化剂;所述焙烧包括:依次在180~220℃进行一次焙烧,240~260℃进行二次焙烧,280~320℃进行三次焙烧,340~360℃进行四次焙烧,380~420℃进行五次焙烧。通过上述技术方案,解决了现有技术中的再生SCR脱硝催化剂的脱硝活性低的问题。

Description

一种废弃SCR脱硝催化剂的再生工艺
技术领域
本发明涉及催化剂再生技术领域,具体的,涉及一种废弃SCR脱硝催化剂的再生工艺。
背景技术
烧结过程是钢铁生产必不可少的流程,烧结过程中会产生约50%的氮氧化物,钢铁行业中大都使用选择性催化还原法(SCR)脱硝技术来对烧结烟气进行脱硝处理,以达到我国对氮氧化物的允许排放标准。
SCR脱硝技术的核心是SCR脱硝催化剂,随着SCR脱硝技术在钢铁行业的广泛应用,寿命到期的废弃SCR脱硝催化剂将大量产生,因此如何使废弃SCR脱硝催化剂得到再生是目前研发的热点,也是环境保护所需。
目前,废弃SCR脱硝催化剂的再生技术并不成熟,存在硫铵沉积、直接清洗导致催化剂开裂和活性物质损失等问题,导致再生SCR脱硝催化剂的脱硝活性低。
发明内容
本发明提出一种废弃SCR脱硝催化剂的再生工艺,解决了相关技术中的再生SCR脱硝催化剂的脱硝活性低的问题。
本发明的技术方案如下:
一种废弃SCR脱硝催化剂的再生工艺,包括以下步骤:废弃SCR脱硝催化剂焙烧后,进行清洗,干燥,植入活性成分,煅烧,得到再生SCR脱硝催化剂;
所述焙烧包括:依次在180~220℃进行一次焙烧,240~260℃进行二次焙烧,280~320℃进行三次焙烧,340~360℃进行四次焙烧,380~420℃进行五次焙烧。
作为进一步的技术方案,所述一次焙烧的升温速率在1.5℃/min以下;
所述二次焙烧、三次焙烧、四次焙烧和五次焙烧的升温速率各自独立的为1~1.5℃/min。
本发明通过控制升温速率,来缓慢分解硫酸氢铵或亚硫酸氢铵,避免快速分解导致催化剂的内部结构被破坏,甚至裂开,进一步提高了再生SCR脱硝催化剂的脱硝活性。
作为进一步的技术方案,所述一次焙烧的升温速率在1℃/min以下;
所述二次焙烧、三次焙烧、四次焙烧和五次焙烧的升温速率各自独立地为1℃/min。
作为进一步的技术方案,所述一次焙烧、二次焙烧、三次焙烧、四次焙烧的时间各自独立的为50~80min,所述五次焙烧的时间为3.5~4.5h。
作为进一步的技术方案,所述焙烧过程中以流速0.1~0.5m/min通入氧气。
本发明在氧气氛围下进行焙烧,将亚硫酸氢铵氧化成硫酸铵,仅分解氨气,将硫酸根保留在催化剂中,提高酸性位,恢复部分催化剂活性,并与部分碱性氧化物形成硫酸盐,以利于后续的清洗。此外,在氧气氛围下焙烧可以将废弃SCR脱硝催化剂中残余的四价钒氧化成五价钒,五价钒在清洗过程中不易被清洗掉,可以减少活性组分五氧化二钒的流失,减少活性成分植入量,降低成本。
作为进一步的技术方案,所述清洗包括水洗、酸洗和碱洗。
作为进一步的技术方案,所述酸洗时使用的酸液包括硫酸、草酸、柠檬酸中的一种或几种和表面活性剂、水的混合物。
作为进一步的技术方案,所述碱洗时使用的碱液包括NaOH、氨水、EDTA中的一种或几种和表面活性剂、水的混合物。
作为进一步的技术方案,所述植入活性成分具体为:将干燥后的SCR脱硝催化剂,于40~60℃活性液中浸渍5~15min。
作为进一步的技术方案,所述活性液包括偏钒酸铵、偏钨酸铵、钼酸铵中的一种或几种,和水的混合物。
作为进一步的技术方案,所述表面活性剂包括OP-10、平平加中的一种或两种。
作为进一步的技术方案,所述煅烧具体为:先100~120℃煅烧2~3h,再350~420℃煅烧4~5h。
作为进一步的技术方案,所述煅烧后,还包括使用9,10-环氧十八烷酸对煅烧后催化剂进行改性处理。
本发明通过9,10-环氧十八烷酸对煅烧后催化剂进行改性处理,提高了再生SCR脱硝催化剂的使用寿命。在再生SCR脱硝催化剂中引入烷烃羧基,一方面提高再生SCR脱硝催化剂的疏水性,降低了水对催化剂的毒化作用,很大程度上解决了再生SCR脱硝催化剂在使用过程中水凝结在催化剂毛细孔中,随着温度的增加,汽化膨胀,损坏催化剂结构甚至催化剂破裂,导致寿命大幅度下降的问题;另一方面在使用时再生SCR脱硝催化剂中的烷烃羧基会与三氧化硫反应,一定程度上降低了铵盐的生成,解决了催化剂的活性位被铵盐覆盖,导致催化剂失活的问题,从而显著提高了再生SCR脱硝催化剂的使用寿命。
作为进一步的技术方案,所述9,10-环氧十八烷酸与煅烧后催化剂的质量比为0.3~0.8:1。
本发明进一步将9,10-环氧十八烷酸与煅烧后催化剂的质量比控制在0.3~0.8:1的范围内,进一步提高了再生SCR脱硝催化剂的使用寿命。
作为进一步的技术方案,所述改性处理具体为:将9,10-环氧十八烷酸、煅烧后催化剂和溶剂混合,进行反应,得到再生SCR脱硝催化剂。
作为进一步的技术方案,所述反应的温度为170~180℃,时间为40~60min。
通过本发明提供的废弃SCR脱硝催化剂的再生工艺得到的再生SCR脱硝催化剂经使用后,可以继续采用本发明的再生工艺再生。
本发明的工作原理及有益效果为:
本发明提供了一种废弃SCR脱硝催化剂的再生工艺,包括将废弃SCR脱硝催化剂焙烧后,进行清洗,干燥,植入活性成分,煅烧。通过依次在180~220℃进行一次焙烧,240~260℃进行二次焙烧,280~320℃进行三次焙烧,340~360℃进行四次焙烧,380~420℃进行五次焙烧,进行分阶段的焙烧,来保证焙烧过程中SCR脱硝催化剂结构的完整性,从而提高了再生SCR脱硝催化剂的脱硝活性。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都涉及本发明保护的范围。
以下实施例及对比例中废弃SCR脱硝催化剂为使用1500天、尺寸150mm×150mm×1100mm 的失活蜂窝型催化剂(V2O5-WO3-MoO3/TiO2系催化剂,18孔×18孔)。
实施例1
S1、将废弃SCR脱硝催化剂于臭氧氛围下以2℃/min的速率升温至200℃,在200℃焙烧60min后,以2℃/min的速率升温至250℃,在250℃焙烧60min后,以2℃/min的速率升温至300℃,在300℃焙烧60min,以2℃/min的速率升温至350℃,在350℃焙烧60min,以2℃/min的速率升温至400℃,在400℃焙烧4h,得到焙烧后废弃SCR脱硝催化剂,臭氧的流速为0.5m/min;
S2、将焙烧后废弃SCR脱硝催化剂置于超声槽中,在40℃水、鼓泡压力0.4MPa下,超声清洗15min,得到水洗后废弃SCR脱硝催化剂;
S3、将水洗后废弃SCR脱硝催化剂置于碱液中,进行15min碱洗,得到碱洗后废弃SCR脱硝催化剂,水洗后废弃SCR脱硝催化剂与碱液的质量体积比为1g:5mL,碱液由NaOH0.1wt%、EDTA 1wt%、氨水5wt%、OP-10 1.5wt%、余量水组成;
S4、将碱洗后废弃SCR脱硝催化剂置于酸液中,进行15min酸洗,得到酸洗后废弃SCR脱硝催化剂,碱洗后废弃SCR脱硝催化剂与酸液的质量体积比为1g:5mL,酸液由草酸3wt%、柠檬酸 7wt%、OP-10 1.5wt%、余量水组成;
S5、将酸洗后废弃SCR脱硝催化剂置于35℃去离子水中,进行漂洗后,于110℃干燥5h,得到干燥后废弃SCR脱硝催化剂;
S6、将干燥后废弃SCR脱硝催化剂浸入50℃活性液中10min,取出,于110℃干燥2.5h后,升温至400℃煅烧4.5h,得到再生SCR脱硝催化剂,干燥后废弃SCR脱硝催化剂与活性液的质量体积比为1g:10mL,活性液由偏钒酸铵1wt%、偏钨酸铵5wt%、钼酸铵3wt%、余量水组成。
实施例2
S1、将废弃SCR脱硝催化剂于氧气氛围下以2℃/min的速率升温至200℃,在200℃焙烧60min后,以2℃/min的速率升温至250℃,在250℃焙烧60min后,以2℃/min的速率升温至300℃,在300℃焙烧60min,以2℃/min的速率升温至350℃,在350℃焙烧60min,以2℃/min的速率升温至400℃,在400℃焙烧4h,得到焙烧后废弃SCR脱硝催化剂,氧气的流速为0.5m/min;
S2、将焙烧后废弃SCR脱硝催化剂置于超声槽中,在40℃水、鼓泡压力0.4MPa下,超声清洗15min,得到水洗后废弃SCR脱硝催化剂;
S3、将水洗后废弃SCR脱硝催化剂置于碱液中,进行15min碱洗,得到碱洗后废弃SCR脱硝催化剂,水洗后废弃SCR脱硝催化剂与碱液的质量体积比为1g:5mL,碱液由NaOH0.1wt%、EDTA 1wt%、氨水5wt%、OP-10 1.5wt%、余量水组成;
S4、将碱洗后废弃SCR脱硝催化剂置于酸液中,进行15min酸洗,得到酸洗后废弃SCR脱硝催化剂,碱洗后废弃SCR脱硝催化剂与酸液的质量体积比为1g:5mL,酸液由草酸3wt%、柠檬酸 7wt%、OP-10 1.5wt%、余量水组成;
S5、将酸洗后废弃SCR脱硝催化剂置于35℃去离子水中,进行漂洗后,于110℃干燥5h,得到干燥后废弃SCR脱硝催化剂;
S6、将干燥后废弃SCR脱硝催化剂浸入50℃活性液中10min,取出,于110℃干燥2.5h后,升温至400℃煅烧4.5h,得到再生SCR脱硝催化剂,干燥后废弃SCR脱硝催化剂与活性液的质量体积比为1g:10mL,活性液由偏钒酸铵1wt%、偏钨酸铵5wt%、钼酸铵3wt%、余量水组成。
实施例3
S1、将废弃SCR脱硝催化剂于氧气氛围下以2℃/min的速率升温至180℃,在180℃焙烧80min后,以2℃/min的速率升温至240℃,在240℃焙烧80min后,以2℃/min的速率升温至280℃,在280℃焙烧80min,以2℃/min的速率升温至340℃,在340℃焙烧80min,以2℃/min的速率升温至380℃,在380℃焙烧4.5h,得到焙烧后废弃SCR脱硝催化剂,氧气的流速为0.5m/min;
S2、将焙烧后废弃SCR脱硝催化剂置于超声槽中,在30℃水、鼓泡压力0.4MPa下,超声清洗20min,得到水洗后废弃SCR脱硝催化剂;
S3、将水洗后废弃SCR脱硝催化剂置于碱液中,进行10min碱洗,得到碱洗后废弃SCR脱硝催化剂,水洗后废弃SCR脱硝催化剂与碱液的质量体积比为1g:5mL,碱液由NaOH0.3wt%、EDTA 0.2wt%、氨水5wt%、平平加O-20 2wt%、余量水组成;
S4、将碱洗后废弃SCR脱硝催化剂置于酸液中,进行10min酸洗,得到酸洗后废弃SCR脱硝催化剂,碱洗后废弃SCR脱硝催化剂与酸液的质量体积比为1g:5mL,酸液由硫酸0.5wt%、草酸1wt%、柠檬酸 2wt%、OP-10 1.5wt%、余量水组成;
S5、将酸洗后废弃SCR脱硝催化剂置于30℃去离子水中,进行漂洗后,于120℃干燥4h,得到干燥后废弃SCR脱硝催化剂;
S6、将干燥后废弃SCR脱硝催化剂浸入40℃活性液中15min,取出,于100℃干燥3h后,升温至350℃煅烧5h,得到再生SCR脱硝催化剂,干燥后废弃SCR脱硝催化剂与活性液的质量体积比为1g:10mL,活性液由偏钒酸铵2.5wt%、偏钨酸铵2wt%、钼酸铵3.5wt%、余量水组成。
实施例4
S1、将废弃SCR脱硝催化剂于氧气氛围下以2℃/min的速率升温至220℃,在220℃焙烧50min后,以2℃/min的速率升温至260℃,在260℃焙烧50min后,以2℃/min的速率升温至320℃,在320℃焙烧50min,以2℃/min的速率升温至360℃,在360℃焙烧50min,以2℃/min的速率升温至420℃,在420℃焙烧3.5h,得到焙烧后废弃SCR脱硝催化剂,氧气的流速为0.5m/min;
S2、将焙烧后废弃SCR脱硝催化剂置于超声槽中,在50℃水、鼓泡压力0.3MPa下,超声清洗10min,得到水洗后废弃SCR脱硝催化剂;
S3、将水洗后废弃SCR脱硝催化剂置于碱液中,进行20min碱洗,得到碱洗后废弃SCR脱硝催化剂,水洗后废弃SCR脱硝催化剂与碱液的质量体积比为1g:5mL,碱液由NaOH0.15wt%、EDTA 0.3wt%、氨水4.5wt%、OP-10 2wt%、余量水组成;
S4、将碱洗后废弃SCR脱硝催化剂置于酸液中,进行20min酸洗,得到酸洗后废弃SCR脱硝催化剂,碱洗后废弃SCR脱硝催化剂与酸液的质量体积比为1g:5mL,酸液由硫酸0.2wt%、草酸1.5wt%、柠檬酸3wt%、平平加O-20 1wt%、余量水组成;
S5、将酸洗后废弃SCR脱硝催化剂置于40℃去离子水中,进行漂洗后,于100℃干燥6h,得到干燥后废弃SCR脱硝催化剂;
S6、将干燥后废弃SCR脱硝催化剂浸入60℃活性液中5min,取出,于120℃干燥2h后,升温至420℃煅烧4h,得到再生SCR脱硝催化剂,干燥后废弃SCR脱硝催化剂与活性液的质量体积比为1g:10mL,活性液由偏钒酸铵3wt%、偏钨酸铵2.5wt%、钼酸铵3wt%、余量水组成。
实施例5
与实施例2的区别仅在于:S1中氧气的流速为0.3m/min。
实施例6
与实施例2的区别仅在于:S1中氧气的流速为0.1m/min。
实施例7
与实施例2的区别仅在于:S1、将废弃SCR脱硝催化剂于氧气氛围下以1.5℃/min的速率升温至200℃,在200℃焙烧60min后,以2℃/min的速率升温至250℃,在250℃焙烧60min后,以2℃/min的速率升温至300℃,在300℃焙烧60min,以2℃/min的速率升温至350℃,在350℃焙烧60min,以2℃/min的速率升温至400℃,在400℃焙烧4h,得到焙烧后废弃SCR脱硝催化剂,氧气的流速为0.3m/min。
实施例8
与实施例2的区别仅在于:S1、将废弃SCR脱硝催化剂于氧气氛围下以1℃/min的速率升温至200℃,在200℃焙烧60min后,以2℃/min的速率升温至250℃,在250℃焙烧60min后,以2℃/min的速率升温至300℃,在300℃焙烧60min,以2℃/min的速率升温至350℃,在350℃焙烧60min,以2℃/min的速率升温至400℃,在400℃焙烧4h,得到焙烧后废弃SCR脱硝催化剂,氧气的流速为0.3m/min。
实施例9
与实施例8的区别仅在于:S1、将废弃SCR脱硝催化剂于氧气氛围下以1℃/min的速率升温至200℃,在200℃焙烧60min后,以1.5℃/min的速率升温至250℃,在250℃焙烧60min后,以1.5℃/min的速率升温至300℃,在300℃焙烧60min,以1.5℃/min的速率升温至350℃,在350℃焙烧60min,以1.5℃/min的速率升温至400℃,在400℃焙烧4h,得到焙烧后废弃SCR脱硝催化剂,氧气的流速为0.3m/min。
实施例10
与实施例8的区别仅在于:S1、将废弃SCR脱硝催化剂于氧气氛围下以1℃/min的速率升温至200℃,在200℃焙烧60min后,以1℃/min的速率升温至250℃,在250℃焙烧60min后,以1℃/min的速率升温至300℃,在300℃焙烧60min,以1℃/min的速率升温至350℃,在350℃焙烧60min,以1℃/min的速率升温至400℃,在400℃焙烧4h,得到焙烧后废弃SCR脱硝催化剂,氧气的流速为0.3m/min。
实施例11
与实施例8的区别仅在于:S1、将废弃SCR脱硝催化剂于氧气氛围下以1℃/min的速率升温至200℃,在200℃焙烧60min后,以0.5℃/min的速率升温至250℃,在250℃焙烧60min后,以0.5℃/min的速率升温至300℃,在300℃焙烧60min,以0.5℃/min的速率升温至350℃,在350℃焙烧60min,以0.5℃/min的速率升温至400℃,在400℃焙烧4h,得到焙烧后废弃SCR脱硝催化剂,氧气的流速为0.3m/min。
实施例12
与实施例10的区别仅在于:还包括S7、将反式-9,10-环氧十八烷酸溶于二甲基亚砜后,加入煅烧后催化剂,在175℃反应50min,得到再生SCR脱硝催化剂,反式-9,10-环氧十八烷酸与煅烧后催化剂的质量比为0.1:1,煅烧后催化剂与二甲基亚砜的质量体积比为1:20mL。
实施例13
与实施例12的区别仅在于:反式-9,10-环氧十八烷酸与煅烧后催化剂的质量比为0.3:1。
实施例14
与实施例12的区别仅在于:反式-9,10-环氧十八烷酸与煅烧后催化剂的质量比为0.5:1。
实施例15
与实施例12的区别仅在于:反式-9,10-环氧十八烷酸与煅烧后催化剂的质量比为0.8:1。
实施例16
与实施例12的区别仅在于:反式-9,10-环氧十八烷酸与煅烧后催化剂的质量比为1:1。
实施例17
与实施例12的区别仅在于:还包括S7、将顺式-9,10-环氧十八烷酸溶于二甲基亚砜后,加入煅烧后催化剂,在170℃反应60min,得到再生SCR脱硝催化剂,顺式-9,10-环氧十八烷酸与煅烧后催化剂的质量比为0.1:1,煅烧后催化剂与二甲基亚砜的质量体积比为1:15mL。
实施例18
与实施例12的区别仅在于:还包括S7、将顺式-9,10-环氧十八烷酸溶于二甲基亚砜后,加入煅烧后催化剂,在180℃反应40min,得到再生SCR脱硝催化剂,顺式-9,10-环氧十八烷酸与煅烧后催化剂的质量比为0.1:1,煅烧后催化剂与二甲基亚砜的质量体积比为1:25mL。
对比例1
与实施例1的区别仅在于S1、将废弃SCR脱硝催化剂于臭氧氛围下以2℃/min的速率升温至400℃,在400℃焙烧4h,得到焙烧后废弃SCR脱硝催化剂,臭氧的流速为0.5m/min。
性能测试:
分别将35mm×35mm×200mm的初始SCR脱硝催化剂、废弃SCR脱硝催化剂和实施例1~11及对比例1的再生SCR脱硝催化剂试样块放入不锈钢固定床反应器中,通入模拟烟气完成老化后,采用赛默飞世尔在线连续烟气分析仪检测烟气中NO浓度,并根据以下公式计算脱硝率和催化剂活性:
NH3/NO摩尔比:1.05:1;
NO浓度:300ppm;
SO2浓度:50ppm;
H2O:10wt%;
O2:5wt%;
温度:280℃;
面速度:15m/h;
体积空速:10000h-1
脱硝率(%)=(反应器入口NO浓度-反应器出口NO浓度)÷反应器入口NO浓度×100;
催化剂活性计算公式如下:
式中:κ为催化剂活性(标准状况,湿基),m/h;
AV为面速度,通过催化剂的烟气流量与催化剂的总表面积之比,m/h;
η为脱硝率,%。
催化剂活性测试结果记录在表1。
表1 再生SCR脱硝催化剂脱硝率和催化活性
由表1可以看出,本发明提供的一种废弃SCR脱硝催化剂的再生工艺得到的再生SCR脱硝催化剂脱硝率高达85.1%以上,再生催化剂活性达到原始活性的75%以上,实施例13~15得到的再生催化剂活性达到原始活性的95%以上。
实施例1~18与对比例1相比,实施例1~18中采用分阶段的焙烧,而对比例1中直接升温至400℃,并在400℃焙烧4h,实施例1~18得到的再生SCR脱硝催化剂脱硝率和催化活性高于对比例1,说明采用分阶段焙烧可以提高再生SCR脱硝催化剂的脱硝率和催化活性,可能是因为分阶段的焙烧,可以保证在焙烧过程中SCR脱硝催化剂结构不被损害,从而提高了再生SCR脱硝催化剂的脱硝活性。
实施例7~8与实施例5相比,实施例7中一次焙烧的升温速率在1.5℃/min,实施例8中一次焙烧的升温速率在1℃/min,实施例5中一次焙烧的升温速率为2℃/min,实施例7~8得到的再生SCR脱硝催化剂脱硝率和催化活性高于实施例5,说明一次焙烧的升温速率在1.5℃/min以下,可以进一步提高再生SCR脱硝催化剂的脱硝活性。
实施例9~10与实施例8、实施例11相比,实施例9中二次焙烧、三次焙烧、四次焙烧和五次焙烧的升温速率为1.5℃/min,实施例10中二次焙烧、三次焙烧、四次焙烧和五次焙烧的升温速率为1℃/min,实施例8中二次焙烧、三次焙烧、四次焙烧和五次焙烧的升温速率为2℃/min,实施例11中二次焙烧、三次焙烧、四次焙烧和五次焙烧的升温速率为0.5℃/min,实施例9~10得到的再生SCR脱硝催化剂脱硝率和催化活性高于实施例8和实施例11,说明二次焙烧、三次焙烧、四次焙烧和五次焙烧的升温速率为1~1.5℃/min,可以进一步提高再生SCR脱硝催化剂的脱硝活性。
实施例12~18与实施例10相比,实施例12~18中使用9,10-环氧十八烷酸对煅烧后催化剂进行改性处理,实施例10中未对煅烧后催化剂进行改性,实施例12~18得到的再生SCR脱硝催化剂脱硝率和催化活性高于实施例10,说明通过9,10-环氧十八烷酸对煅烧后催化剂进行改性处理进一步提高再生SCR脱硝催化剂的脱硝活性。
将实施例10、实施例12~18及对比例1得到的再生SCR脱硝催化剂于某钢铁厂使用1200天后,再次测试脱硝率,并根据以下公式计算脱硝下降率用于评价再生SCR脱硝催化剂的使用寿命。
脱硝下降率(%)=(使用前脱硝率-使用1200天后脱硝率)÷使用前脱硝率×100
测试结果记录在表2。
表2 脱硝率和脱硝下降率
由表2可以看出,本发明提供的废弃SCR脱硝催化剂的再生工艺得到的再生SCR脱硝催化剂使用1200天后脱硝率仍在68.5%以上,脱硝下降率在24.31%以下,具有长的使用寿命。
实施例10与对比例1相比,实施例10采用分阶段的焙烧,而对比例1中直接升温至400℃,并在400℃焙烧4h,实施例10得到的再生SCR脱硝催化剂使用1200天后脱硝下降率低于对比例1,说明使用分阶段焙烧可以延长再生SCR脱硝催化剂的使用寿命。
实施例12~18与实施例10相比,实施例12~18中使用9,10-环氧十八烷酸对煅烧后催化剂进行改性处理,实施例10中未对煅烧后催化剂进行改性,实施例12~18得到的再生SCR脱硝催化剂使用1200天后脱硝下降率低于实施例10,说明通过9,10-环氧十八烷酸对煅烧后催化剂进行改性处理可以延长再生SCR脱硝催化剂的使用寿命。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种废弃SCR脱硝催化剂的再生工艺,其特征在于,包括以下步骤:废弃SCR脱硝催化剂焙烧后,进行清洗,干燥,植入活性成分,煅烧,得到再生SCR脱硝催化剂;
所述焙烧包括:依次在180~220℃进行一次焙烧,240~260℃进行二次焙烧,280~320℃进行三次焙烧,340~360℃进行四次焙烧,380~420℃进行五次焙烧;
所述一次焙烧的升温速率在1.5℃/min以下;
所述二次焙烧、三次焙烧、四次焙烧和五次焙烧的升温速率各自独立地为1~1.5℃/min;
所述一次焙烧、二次焙烧、三次焙烧、四次焙烧的时间各自独立的为50~80min,所述五次焙烧的时间为3.5~4.5h;
所述煅烧后,还包括使用9,10-环氧十八烷酸对煅烧后催化剂进行改性处理。
2.根据权利要求1所述的一种废弃SCR脱硝催化剂的再生工艺,其特征在于,所述清洗包括水洗、酸洗和碱洗。
3.根据权利要求1所述的一种废弃SCR脱硝催化剂的再生工艺,其特征在于,所述9,10-环氧十八烷酸与煅烧后催化剂的质量比为0.3~0.8:1。
4.根据权利要求1所述的一种废弃SCR脱硝催化剂的再生工艺,其特征在于,所述改性处理具体为:将9,10-环氧十八烷酸、煅烧后催化剂和溶剂混合,进行反应,得到再生SCR脱硝催化剂。
5.根据权利要求4所述的一种废弃SCR脱硝催化剂的再生工艺,其特征在于,所述反应的温度为170~180℃,时间为40~60min。
6.根据权利要求1所述的一种废弃SCR脱硝催化剂的再生工艺,其特征在于,所述植入活性成分具体为:将干燥后的SCR脱硝催化剂,于40~60℃活性液中浸渍5~15min。
7.根据权利要求6所述的一种废弃SCR脱硝催化剂的再生工艺,其特征在于,所述活性液包括偏钒酸铵、偏钨酸铵、钼酸铵中的一种或多种,和水的混合物。
CN202410026391.8A 2024-01-09 2024-01-09 一种废弃scr脱硝催化剂的再生工艺 Active CN117531548B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410026391.8A CN117531548B (zh) 2024-01-09 2024-01-09 一种废弃scr脱硝催化剂的再生工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410026391.8A CN117531548B (zh) 2024-01-09 2024-01-09 一种废弃scr脱硝催化剂的再生工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN117531548A CN117531548A (zh) 2024-02-09
CN117531548B true CN117531548B (zh) 2024-03-08

Family

ID=89790332

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202410026391.8A Active CN117531548B (zh) 2024-01-09 2024-01-09 一种废弃scr脱硝催化剂的再生工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117531548B (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016187994A1 (zh) * 2015-05-22 2016-12-01 北京赛科康仑环保科技有限公司 一种废scr脱硝催化剂的循环再制造方法
CN108671967A (zh) * 2018-05-22 2018-10-19 马鞍山钢铁股份有限公司 一种烧结烟气失效scr脱硝催化剂的溶剂热绿色高效再生方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107233932A (zh) * 2016-03-29 2017-10-10 巴斯夫公司 用于scr催化剂的脱硫方法
US11944961B2 (en) * 2018-12-21 2024-04-02 Lg Chem, Ltd. Method for regenerating waste organic zinc catalyst through surface modification

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016187994A1 (zh) * 2015-05-22 2016-12-01 北京赛科康仑环保科技有限公司 一种废scr脱硝催化剂的循环再制造方法
CN108671967A (zh) * 2018-05-22 2018-10-19 马鞍山钢铁股份有限公司 一种烧结烟气失效scr脱硝催化剂的溶剂热绿色高效再生方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN117531548A (zh) 2024-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102500358B (zh) 一种具有良好抗碱金属和碱土金属中毒性能的脱硝催化剂
CN102814201A (zh) 被烟道中砷成分毒化的scr脱硝催化剂清洗再生方法
CN106040317B (zh) 失活脱硝催化剂结构增强及活性恢复的方法及再生催化剂
CN105013523A (zh) 一种用于400℃~600℃烟气蜂窝脱硝催化剂及其制备方法
CN105642308A (zh) 一种烟气低温脱硝负载型钴锰氧化物催化剂及其制备方法
CN110372875A (zh) 一种异核多金属有机骨架材料及制备与脱硝脱汞的应用
US9421525B2 (en) Exhaust gas treatment catalyst
CN103464177A (zh) 一种氟掺杂二氧化铈和凹凸棒土的scr脱硝催化剂及其制备方法
CN106582808A (zh) 一种催化臭氧与气相双氧水/水生成羟基自由基的催化剂及其应用
CN105582962B (zh) 一种MnOx/TiO2基低温脱硝催化剂的再生方法
JP2012024669A (ja) 脱硝触媒の再生方法
CN101468314A (zh) 一种用于低温烟气脱硝的催化剂及其制备方法
CN117531548B (zh) 一种废弃scr脱硝催化剂的再生工艺
CN112642495B (zh) 一种实现低so2转化率及高零价汞氧化性能的催化剂再生和改性方法
CN106215980B (zh) 一种脱硝催化剂的再生方法
CN111203220A (zh) 一种湿法烟气脱硝的催化剂及其应用
CN103599816A (zh) 一种离线清洗钙中毒scr脱硝催化剂的清洗剂及清洗方法
CN106807360A (zh) 一种抗硫脱硝催化剂的制备方法
JPS58247A (ja) 脱硝触媒の再生法
CN114345317A (zh) 一种V/Fe双金属脱硫脱硝催化剂及其制备方法和应用
CN118616121A (zh) 一种脱硝催化剂及其制备方法和应用
CN112058278A (zh) 一种砷中毒Mn-Ce碳基低温脱硝催化剂的再生方法
CN115888850B (zh) 一种scr脱硝催化剂的再生方法以及由该方法制备的脱硝催化剂及其应用
KR101083308B1 (ko) 세정용액의 pH 조절에 의한 배연 탈질 폐촉매 재생방법 및 장치
JP6640357B2 (ja) 排ガス脱硝触媒、排ガス処理システム、及び排ガス処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant