一種失活釩鈦基蜂窩狀脫硝催化劑低溫改性再生液及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于化工技術領域，特別涉及一種失活釩鈦基蜂窩狀脫硝催化劑低溫改性 再生液及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 我國的能源消耗以煤炭為主，電力生產主要來源于火電廠中煤的直接燃燒。火電 廠排放的污染物包括可吸入固體顆粒物、二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物（NO x)等。氮氧化 物作為主要大氣污染物之一，由于會引起酸雨、光污染、全球變暖以及削減臭氧層等，已經 引起人們的廣泛關注。隨著經濟的發展，環保需求日益高漲，我國對燃煤電廠氮氧化物排放 濃度限制的不斷加強，對火電廠煙氣中的氮氧化物進行排放控制是繼煙氣脫硫后國家控制 火電廠污染物排放的又一個重點舉措。
[0003] NOx的控制主要分燃燒前和燃燒后兩種，燃燒前控制主要有低氮燃燒、再燃燒技 術；燃燒后控制主要分濕法和干法兩種，其中干法中的選擇性催化還原（SCR)法因低價和 高效而倍受青睞，是目前工業應用最多的方法。其原理為在催化劑的作用下，用還原劑（常 用NHjP尿素等）選擇性地將氮氧化物還原為氮氣。催化劑是整個SCR脫硝系統的核心，其 性能的好壞直接關系到了整體脫硝效率的高低。目前廣泛應用于燃煤電廠的SCR脫硝催化 劑是V 205-W03/Ti02體系催化劑，一個50MW機組需要催化劑IOOm 3左右，約為人民幣600萬 元，價格昂貴。電廠中SCR脫硝催化劑通常反應溫度300~500°C，布置在空氣預熱器和電 除塵器上游（高灰側），因此催化劑很容易受到灰分、堿金屬、堿土金屬、砷、二氧化硫等堵 塞和中毒的影響而失活。如果將失活的SCR催化劑直接廢棄，不僅浪費資源，還會導致重金 屬二次污染等問題。因此，研宄SCR催化劑的再生工藝，對于降低脫硝系統的運行成本，緩 解廢棄催化劑的環境危害等具有重要意義。
[0004] 另外，近些年來低溫脫硝的發展越來越受到重視，一些行業的工業鍋爐，比如焦化 鍋爐、水泥玻璃窯爐、冶金鋼鐵燒結爐、部分化工廠鍋爐等，由于不能直接使用高溫脫硝技 術而面臨巨大環保壓力。這些行業的煙氣溫度處于120°c~300°C范圍內，遠低于電廠SCR 催化劑活性溫度區間（350°C~400°C )，而我國目前尚沒有成熟的低溫SCR治理技術，因此 這些行業面臨著艱巨的勵^咸排困難。低溫脫硝相對于高溫脫硝的核心就是催化劑，低溫 SCR脫硝法的關鍵仍是開發適用于低溫煙氣的SCR脫硝催化劑。
【發明內容】
[0005] 為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種失活釩鈦基蜂窩狀脫 硝催化劑低溫改性再生液及其制備方法，在恢復催化劑高溫脫硝活性的基礎上，通過添加 &0 2和MoO 3改性助劑，使再生后的失活釩鈦基蜂窩狀脫硝催化劑恢復高溫脫硝活性的同 時，拓寬了脫硝反應的溫度窗口，使其在200~300°C低溫下仍然具有較高的脫硝活性。
[0006] 為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：
[0007] -種失活釩鈦基蜂窩狀脫硝催化劑低溫改性再生液，由以下組分組成：
[0008] 活性恢復液 20wt%~50wt% ;
[0009] 低溫改性液 20wt%~40wt%;
[0010] 去離子水 余量。
[0011] 所述的活性恢復液由以下組分組成：
[0012] 偏 I凡酸按 lwt%~2wt%;
[0013] 草酸 lwt%~5wt%;
[0014] 去離子水余量。
[0015] 所述低溫改性液由以下組分組成：
[0016] 硝酸鋪 2wt% ~4wt% ;
[0017] 鉬酸銨 0· 5wt%~I. 5wt% ;
[0018] 去離子水余量。
[0019] 本發明還提供了所述失活釩鈦基蜂窩狀脫硝催化劑低溫改性再生液的制備方法， 將活性恢復液和低溫改性液按比例加入到去離子水中，機械攪拌30min~90min，使其混合 均勻，靜置陳化1~2h即得。
[0020] 其中所述活性恢復液的制備過程為：
[0021] 按比例稱取lwt%~2wt%的偏f凡酸按，lwt%~5wt%的草酸，同時溶于余量的去 離子水中，機械攪拌40min~80min，使其完全溶解即得。
[0022] 所述低溫改性液的制備過程為：
[0023] 按比例稱取2wt%~4wt%的硝酸鋪，0. 5wt%~I. 5wt%的鉬酸按，同時溶于余量 的去離子水中，機械攪拌IOmin~30min，使其完全溶解即得。
[0024] 與現有技術相比，本發明通過在再生后的失活釩鈦基蜂窩狀脫硝催化劑中添加助 劑&0 2和MoO3，提高了催化劑的脫硝活性并拓寬催化活性的溫度窗口和抗SO#毒能力，通 過^0 5、103、(^02、1〇03之間的相互作用，使催化劑在150~400°〇的寬溫范圍內都表現出較 高的催化活性。
【具體實施方式】
[0025] 下面結合實施例詳細說明本發明的實施方式。
[0026] 實施例1
[0027] 本實施例一種失活釩鈦基蜂窩狀脫硝催化劑低溫改性再生液，由25wt%的活性恢 復液、25wt%的低溫改性液以及余量的去離子水組成。其中活性恢復液由lwt%的偏釩酸 按、I. 2wt%的草酸以及余量的去離子水組成。低溫改性液由2. 5wt%的硝酸鋪、0. 5wt%的 鉬酸銨以及余量的去離子水組成。
[0028] 該失活釩鈦基蜂窩狀脫硝催化劑低溫改性再生液的制備過程如下：
[0029] 1.配制活性恢復液：按比例稱取Iwt %的偏釩酸銨、I. 2wt %的草酸，同時溶于余 量的去離子水中，機械攪拌40min，使其完全溶解。
[0030] 2.配制低溫改性液：按比例稱取2. 5wt %的硝酸鈰、0. 5wt %的鉬酸按，同時溶于 余量的去離子水中，機械攪拌l〇min，使其完全溶解。
[0031] 3.依次將25wt %的活性恢復液和25wt %的低溫改性液加入到余量的去離子水 中，機械攪拌30min，使其混合均勻，靜置陳化lh，得到低溫改性再生液。
[0032] 改性再生液配制完成后，采用某電廠失活了的釩鎢鈦型蜂窩狀SCR脫硝催化劑為 實驗原料，催化劑截面尺寸150mmX 150mm，切取30mmX 30mmX 50mm的小塊進行再生。
[0033] 催化劑脫硝效率評價條件和計算如下：
[0034] 將再生后的催化劑粉碎、過篩，得到粒徑為40~60目之間的顆粒，取0. 308ml顆 粒放入催化劑活性評價裝置中。催化劑活性評價試驗在內徑為6_石英玻璃固定床反應器 中進行。模擬氣體以隊氣為載氣，其中含NO :499. 55mg/Nm3、NH3:283. 08mg/Nm3、0$3· 4%， 氨氮摩爾比I. 03,空速為36000(?'進入反應器之前，氣體先在氣體混合器內混合，再經過 預熱器預熱。
[0035] 脫硝效率δ (NOx)定義為：
[0036]
【主權項】
1. 一種失活釩鈦基蜂窩狀脫硝催化劑低溫改性再生液，其特征在于，由以下組分組 成： 活性恢復液 20wt%~50wt% ; 低溫改性液 20wt%~40wt%; 去尚子水 余量。
2. 根據權利要求1所述失活釩鈦基蜂窩狀脫硝催化劑低溫改性再生液，其特征在于， 所述的活性恢復液由以下組分組成： 偏隹凡酸按 lwt%~2wt%; 草酸 lwt%~5wt%; 去尚子水 余量。
3. 根據權利要求1所述失活釩鈦基蜂窩狀脫硝催化劑低溫改性再生液，其特征在于， 所述低溫改性液由以下組分組成： 硝酸鋪 2wt%~4wt% ; 鉬酸按 0? 5wt%~I. 5wt% ; 去尚子水 余量。
4. 權利要求1所述失活釩鈦基蜂窩狀脫硝催化劑低溫改性再生液的制備方法，其特征 在于，將活性恢復液和低溫改性液按比例加入到去離子水中，機械攪拌30min~90min，使 其混合均勻，靜置陳化1~2h即得。
5. 根據權利要求4所述失活釩鈦基蜂窩狀脫硝催化劑低溫改性再生液的制備方法，其 特征在于，所述活性恢復液的制備過程為： 按比例稱取lwt%~2wt%的偏f凡酸按，lwt%~5wt%的草酸，同時溶于余量的去離子 水中，機械攪拌40min~80min，使其完全溶解即得。
6. 根據權利要求4所述失活釩鈦基蜂窩狀脫硝催化劑低溫改性再生液的制備方法，其 特征在于，所述低溫改性液的制備過程為： 按比例稱取2wt%~4wt%的硝酸鋪，0. 5wt%~I. 5wt%的鉬酸按，同時溶于余量的去 離子水中，機械攪拌IOmin~30min，使其完全溶解即得。
【專利摘要】本發明公開了一種失活釩鈦基蜂窩狀脫硝催化劑低溫改性再生液及其制備方法，改性再生液由活性恢復液、低溫改性液和去離子水組成，其中，活性恢復液由偏釩酸銨、草酸和去離子水組成；低溫改性液由硝酸鈰、鉬酸銨和去離子水組成，將活性恢復液和低溫改性液按一定質量比混合均勻，即得到低溫改性再生液；采用本發明的改性再生液再生后的失活釩鈦基蜂窩狀脫硝催化劑，在恢復其高溫下脫硝活性的同時，拓寬了脫硝反應的溫度窗口，使催化劑在200-400℃的寬溫范圍內脫硝效率均可達到80％以上，滿足了低溫煙氣脫硝的要求，經濟環保，適合工業推廣。
【IPC分類】B01D53-86, B01D53-56, B01J38-64, B01J23-30, B01J35-10
【公開號】CN104815707
【申請號】CN201510229425
【發明人】閆巍, 周揚, 王磊, 郜時旺, 許世森, 馮向程
【申請人】中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年5月7日