技术领域
[0001] 本发明涉及失活脱硝催化剂再生的技术领域,特别是涉及一种砷中毒脱硝催化剂除砷清洗方法。
相关背景技术
[0002] 随着我国经济增长,大气环境问题日益突出,国家相继出台《打赢蓝天保卫战三年行动计划》、《工业炉窑大气污染综合治理方案》等,明确要求开展大气污染物总量控制及降低污染物排放,推动环境空气质量持续改善和产业高质量发展。大气污染主要来源于火电、钢铁、水泥等行业的固定源排放。目前主要采用脱硝催化剂(SCR)处理固定源排放的NOx,废烟气脱硝催化剂纳入危险废物进行管理,更换下来的废催化剂若随意堆存或不当处置,将造成环境污染和资源浪费,废催化剂的再生和无害化处理正是解决这些问题的最佳途径,具有显著的社会效益和经济效益。
[0003] 然而不同行业生产工艺的差异和燃料的复杂性对脱硝催化剂正常运行产生了多重负面影响,其中包括物理因素和化学因素,物理因素方面主要是磨损和粉尘堵塞,相较于物理因素化学因素较为复杂,如碱(土)金属中毒(Na、K、Mg,Ca等)、重金属中毒(Pb、Cr、Hg等)、SO3中毒、砷中毒等。
[0004] 我国煤中砷含量整体来看并不高,但含砷煤经过高温燃烧氧化后主要成分为气态As2O3,随着烟气温度的下降逐渐在脱硝催化剂表面富集,继续被氧化为致密的As2O5堵塞脱硝催化剂微孔或占据催化剂的酸性位点阻碍NOX/NH3的吸附,从而降低催化剂的脱硝效率,随着脱硝催化剂使用年限的延长,砷元素的富集是不可避免的,砷中毒催化剂的再生也已经成为当前废脱硝催化剂再生实际生产和应用过程中亟需解决的问题。
具体实施方式
[0017] 下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
[0018] 请参阅图1‑2,本发明实施例包括:一种砷中毒脱硝催化剂除砷清洗方法,其步骤包括:(1)预处理:对收集到的失活脱硝催化剂进行初步物理清灰;
(2)配置清洗液:将氧化剂、强碱和钙盐按照一定比例溶解于40‑60℃水中得到混合溶液;
(3)清洗反应:将物理清灰得到的失活脱硝催化剂放入上述混合溶液中,室温环境中水洗20min‑60min后,再在水温30‑60℃的环境中进行酸洗20min‑60min;
(4)完成步骤(3)的清洗过程后,用纯水在室温环境下漂洗20min‑60min至中性并干燥后得到除砷脱硝催化剂。
[0019] 进一步优选的,步骤(1)中,所述失活脱硝催化剂进行初步物理清灰使用压缩空气进行吹扫。
[0020] 进一步优选的,所述失活脱硝催化剂为蜂窝式、板式和波纹板式,V‑W/Mo‑Ti系脱硝催化剂。
[0021] 进一步优选的,所述氧化剂、强碱、钙盐、水的比例为(1‑4):(1‑2):(0.1‑1):93。
[0022] 进一步优选的,所述氧化剂为双氧水、过氧乙酸、次氯酸钠、氯酸钾等一种或几种。
[0023] 进一步优选的,所述强碱为氢氧化钠、氢氧化钾、季铵碱等一种或几种。
[0024] 进一步优选的,所述钙盐为氯化钙、葡萄糖酸钙、硝酸钙、磷酸二氢钙等一种或几种。
[0025] 在本发明的另一实施例中:提供一种除砷脱硝催化剂,由上述的制备方法制得。实施例
[0026] 砷中毒脱硝催化剂除砷清洗方法,包括以下步骤:(1)预处理:将收集到的5*5*5cm失活脱硝催化剂进行初步物理清灰,经进压缩空气进行吹扫或水洗,除去表面浮灰;
(2)配置清洗液进行清洗反应:将1g氯化钙(CaCl2)及10g过氧化氢(H2O2)与10g氢氧化钠混合,溶于1L去离子水,加热到40℃,将水洗后的失活脱硝催化剂模块放入清洗液,鼓泡1h,取出后再次进行纯水漂洗至接近中性,将模块放入1%酸性清洗液中,鼓泡1h;
(3)完成上述清洗过程后,取出后再次用纯水在室温环境下漂洗40min至中性,沥水120℃烘干得到除砷脱硝催化剂,研磨过筛,取粒径小于120目的粉末压片进行XRD和XRF测试,图1为实施例1的XRD谱图,催化剂清洗前后晶形结构未发生改变,图2中罗列了本组实验催化剂成分测试结果。
实施例
[0027] 砷中毒脱硝催化剂除砷清洗方法,包括以下步骤:(1)预处理:将收集到的5*5*5cm失活脱硝催化剂进行初步物理清灰,经进压缩空气进行吹扫或水洗,除去表面浮灰;
(2)配置清洗液进行清洗反应:将1.5g氯化钙(CaCl2)及10g过氧化氢(H2O2)与15g氢氧化钠混合,溶于1L去离子水,加热到60℃,将水洗后的失活脱硝催化剂模块放入清洗液,鼓泡1h,取出后再次进行纯水漂洗至接近中性,将模块放入1%酸性清洗液中,鼓泡1h;
(3)完成上述清洗过程后,取出后再次用纯水在室温环境下漂洗50min至中性,沥水120℃烘干得到除砷脱硝催化剂,研磨过筛,取粒径小于120目的粉末压片进行XRD和XRF测试,催化剂清洗前后晶形结构未发生改变,图2中罗列了本组实验催化剂成分测试结果。
实施例
[0028] 砷中毒脱硝催化剂除砷清洗方法,包括以下步骤:(1)预处理:将收集到的5*5*5cm失活脱硝催化剂进行初步物理清灰,经进压缩空气进行吹扫或水洗,除去表面浮灰;
(2)配置清洗液进行清洗反应:将1.7g氯化钙(CaCl2)及20g过氧化氢(H2O2)与7g氢氧化钠混合,溶于1L去离子水,加热到60℃,将水洗后的失活脱硝催化剂模块放入清洗液,鼓泡1h,取出后再次进行纯水漂洗至接近中性,将模块放入1%酸性清洗液中,鼓泡1h;
(3)完成上述清洗过程后,取出后再次用纯水在室温环境下漂洗50min至中性,沥水120℃烘干得到除砷脱硝催化剂,研磨过筛,取粒径小于120目的粉末压片进行XRD和XRF测试,催化剂清洗前后晶形结构未发生改变,图2中罗列了本组实验催化剂成分测试结果。
[0029] 本发明一种砷中毒脱硝催化剂除砷清洗方法的有益效果是:1. 该方法清洗除砷效果好,能够将催化剂中砷元素含量控制在0.05%以下;清洗
药剂原材料价格低廉,从催化剂中溶解出来的砷元素被钙离子固定下来直接沉淀到污泥中,方便含砷次生危险废物的回收和处理;
2.本发明选择的氧化剂双氧水、过氧乙酸不会引入其他导致催化剂中毒的元素,
即使选用次氯酸钠、氯酸钾在后续酸洗过程中也能够很方便的去除,安全可靠。
[0030] 以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围。