本發(fā)明屬于燃煤電廠催化劑領(lǐng)域，特別涉及一種砷中毒脫硝催化劑的再生液及催化劑再生方法。
背景技術(shù)：
：燃煤煙氣中NOx的排放會(huì)引起酸雨、光化學(xué)煙霧、臭氧層破壞以及溫室效應(yīng)，對(duì)自然環(huán)境和人類健康造成極大威脅。以NH3為還原劑的選擇性催化劑還原NOx是目前應(yīng)用最廣泛和成熟的技術(shù)。我國部分區(qū)域煤中砷含量可高達(dá)40～60mg/Kg，尤其在東北、內(nèi)蒙古一帶脫硝催化劑容易出現(xiàn)砷中毒現(xiàn)象，例如霍林河坑口項(xiàng)目，催化劑中As2O3含量高達(dá)2.5％(XRF測(cè)試結(jié)果)，催化劑催化活性嚴(yán)重下降，脫硝活性降至新鮮催化劑活性的40～50％，中毒后的催化劑已無法滿足燃煤電站的脫硝要求。因此發(fā)明一種有效脫除失活脫硝催化劑中砷化物的方法，解決砷中毒脫硝催化劑的再生方法顯得十分迫切。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：有鑒于此，本發(fā)明的目的之一在于提供一種砷中毒脫硝催化劑的再生液，本發(fā)明的目的之二在于提供所述砷中毒脫硝催化劑的再生液在砷中毒催化劑再生中的應(yīng)用。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：1、一種砷中毒脫硝催化劑再生液，由清洗液和活性補(bǔ)充液組成，所述清洗液含有四甲基氫氧化銨，雙氧水和滲透劑SF，其余為水，所述活性補(bǔ)充液含有硫酸氧釩，其余為水。優(yōu)選的，所述清洗液中含有滲透劑SF0.01～1.00％，雙氧水0.01～0.05％，所述清洗液的制備方法如下：按配比將滲透劑及雙氧水與水?dāng)嚢杌旌铣扇芤海缓笥盟募谆鶜溲趸@將溶液pH值調(diào)至9.0～10.5。優(yōu)選的，所述活性補(bǔ)充液中硫酸氧釩濃度為0.2～0.8mol/L。2、任一項(xiàng)所述砷中毒脫硝催化劑的再生液在砷中毒催化劑再生中的應(yīng)用。優(yōu)選的，所述砷中毒脫硝催化劑的再生液在砷中毒催化劑再生中的應(yīng)用，按照如下方式進(jìn)行：將砷中毒的脫硝催化劑模塊用所述脫硝催化劑清洗液鼓泡清洗30～60分鐘，溫度為40～60℃；再采用活性補(bǔ)充液浸漬20～60分鐘；最后，采用100～150℃熱空氣條件下，烘干6-8小時(shí)，得再生脫硝催化劑。本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明公開的再生液中的清洗液所含有的H2O2可將溶解的三價(jià)砷(As3+)氧化成五價(jià)砷(As5+)，因?yàn)锳s3+化學(xué)毒性為As5+的60-70倍，從而大幅度降低砷對(duì)環(huán)境及操作人員安全影響，同時(shí)，H2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅為0.01～0.05％，可解決清洗中催化劑活性成分釩的流失問題；采用TMAH可解決含Na(或者K)堿對(duì)催化劑污染，因?yàn)閴A金屬(Na或K)可導(dǎo)致催化劑化學(xué)中毒；同時(shí)，清洗溫度范圍為40～60℃；因此，清洗時(shí)間僅需30～60分鐘；同時(shí)采用硫酸氧釩對(duì)催化劑進(jìn)行活性成分補(bǔ)充，即避免了偏釩酸銨的劇毒導(dǎo)致不安全因素，又避免了催化劑的多次焙燒的復(fù)雜工藝。采用本方法再生后的脫硝催化劑：砷含量小于0.1％，脫硝活性可以恢復(fù)至新鮮催化劑活性98％以上；SO2/SO3轉(zhuǎn)化率小于1％，不降低催化劑的抗壓強(qiáng)度及磨損率，均滿足燃煤電站脫硝工程要求。具體實(shí)施方式下面對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，通常按照常規(guī)條件或按照制造廠商所建議的條件。實(shí)施例1一、再生液的配制1、清洗液的配制在清洗池中，將配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％的滲透劑SF，H2O2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05％，其余為水，采用TMAH將溶液pH值調(diào)至10.5。進(jìn)行空氣鼓泡處理20分鐘，使其混合均勻，放置老化1小時(shí)，得到清洗液，共計(jì)7000L。2、活性補(bǔ)充液的配制在活化池中，配置摩爾濃度為0.8mol/L的VOSO4，其余為水。進(jìn)行空氣攪拌10分鐘，使其混合均勻，放置老化1小時(shí)，得到活性補(bǔ)充液，共計(jì)7000L。二、脫硝催化劑再生工藝流程將砷中毒催化劑模塊放入裝有清洗液的清洗池中，保持60℃，空氣鼓泡清洗60分鐘；然后，將催化劑模塊浸漬于活性補(bǔ)充液，浸漬60分鐘；取出催化劑模塊放在干燥室中，150℃干燥8小時(shí)。砷中毒催化劑再生結(jié)束。實(shí)施例2一、再生液的配制1、清洗液的配制在清洗池中，配置滲透劑SF質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％，H2O2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.03％，其余為水，采用TMAH將溶液pH值調(diào)至10.5。進(jìn)行空氣鼓泡處理20分鐘，使其混合均勻，放置老化1小時(shí)，得到清洗液，共計(jì)7000L。2、活性補(bǔ)充液的配制在活化池中，配置摩爾濃度為0.6mol/L的VOSO4，其余為水，進(jìn)行空氣攪拌10分鐘，使其混合均勻，放置老化1小時(shí)，得到活性補(bǔ)充液，共計(jì)7000L。二、脫硝催化劑再生工藝流程將砷中毒催化劑模塊放入裝有清洗液的清洗池中，保持50℃，空氣鼓泡清洗50分鐘；然后，將催化劑模塊浸漬于活性補(bǔ)充液，浸漬55分鐘；取出催化劑模塊放在干燥室中，120℃干燥8小時(shí)。砷中毒催化劑再生結(jié)束。實(shí)施例3一、再生液的配制1、清洗液的配制在清洗池中，配置滲透劑SF質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％，H2O2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05％，其余為水，采用TMAH將溶液pH值調(diào)至10.5。進(jìn)行空氣鼓泡處理20分鐘，使其混合均勻，放置老化1小時(shí)，得到清洗液，共計(jì)7000L。2、活性補(bǔ)充液的配制在活化池中，配置摩爾濃度為0.4mol/L的VOSO4，其余為水，。進(jìn)行空氣攪拌10分鐘，使其混合均勻，放置老化1小時(shí)，得到活性補(bǔ)充液，共計(jì)7000L。二、脫硝催化劑再生工藝流程將砷中毒催化劑模塊放入裝有清洗液的清洗池中，保持45℃，空氣鼓泡清洗55分鐘；然后，將催化劑模塊浸漬于活性補(bǔ)充液，浸漬45分鐘；取出催化劑模塊放在干燥室中，100℃干燥8小時(shí)。砷中毒催化劑再生結(jié)束。實(shí)施例4一、再生液的配制1、清洗液的配制在清洗池中，配置滲透劑SF質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05％，H2O2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01％，其余為水，采用TMAH將溶液pH值調(diào)至9.5。進(jìn)行空氣鼓泡處理20分鐘，使其混合均勻，放置老化1小時(shí)，得到清洗液，共計(jì)7000L。2、活性補(bǔ)充液的配制在活化池中，配置摩爾濃度為0.6mol/L的VOSO4，其余為水。進(jìn)行空氣攪拌10分鐘，使其混合均勻，放置老化1小時(shí)，得到活性補(bǔ)充液，共計(jì)7000L。二、脫硝催化劑再生工藝流程將砷中毒催化劑模塊放入裝有清洗液的清洗池中，保持40℃，空氣鼓泡清洗40分鐘；然后，將催化劑模塊浸漬于活性補(bǔ)充液，浸漬30分鐘；取出催化劑模塊放在干燥室中，150℃干燥6小時(shí)。砷中毒催化劑再生結(jié)束。實(shí)施例5一、再生液的配制1、清洗液的配制在清洗池中，配置滲透劑SF質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01％，H2O2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01％，其余為水，采用TMAH將溶液pH值調(diào)至9。進(jìn)行空氣鼓泡處理20分鐘，使其混合均勻，放置老化1小時(shí)，得到清洗液，共計(jì)7000L。2、活性補(bǔ)充液的配制在活化池中，配置摩爾濃度為0.2mol/L的VOSO4，其余為水，進(jìn)行空氣攪拌10分鐘，使其混合均勻，放置老化1小時(shí)，得到活性補(bǔ)充液，共計(jì)7000L。二、脫硝催化劑再生工藝流程將砷中毒催化劑模塊放入裝有清洗液的清洗池中，保持40℃，空氣鼓泡清洗30分鐘；然后，將催化劑模塊浸漬于活性補(bǔ)充液，浸漬20分鐘；取出催化劑模塊放在干燥室中，100℃干燥6小時(shí)。砷中毒催化劑再生結(jié)束。實(shí)驗(yàn)例1～5的再生催化劑、新鮮催化劑及砷中毒催化劑活性對(duì)比實(shí)驗(yàn)例1～5的再生催化劑、新鮮催化劑及砷中毒催化劑進(jìn)行催化劑活性對(duì)比，測(cè)試參數(shù)見表1；并測(cè)試了催化劑活性、SO2/SO3轉(zhuǎn)化率及As含量，測(cè)試結(jié)果見表2。本次測(cè)試參考了《火電廠煙氣脫硝催化劑檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》(DL/T1286-2013)。催化劑脫硝活性及SO2/SO3轉(zhuǎn)化公式如下：活性K＝-AV×ln(1-η)；脫硝率其中：分別為催化劑入口和出口處NOx濃度(μL/L)SO2/SO3轉(zhuǎn)化率式中：Kso2-SO2/SO3轉(zhuǎn)化率，％；Cso3,ex-反應(yīng)器出口的SO3濃度，μL/L，干基；Cso3,in-反應(yīng)器入口的SO3濃度，μL/L干基；Cso2,in-反應(yīng)器入口的SO2濃度，μL/L干基。根據(jù)如表1所示的測(cè)試條件參數(shù)參數(shù)得到如表2所示的性能測(cè)試數(shù)據(jù)，具體如下所示：表1脫硝活性及SO2/SO3轉(zhuǎn)化率測(cè)試參數(shù)條件參數(shù)脫硝活性測(cè)試時(shí)SO2/SO3轉(zhuǎn)化率測(cè)試時(shí)溫度，℃410410H2O，體積比15.4915.49O2，體積比3.123.12O2，校正基，％66入口SO2，μL/L950950入口NOx，μL/L250250AV，面速度，Nm/h8.508.50單元層數(shù)12單元長度，mm13501350NH3/NOx摩爾比10表2再生催化劑的性能測(cè)試結(jié)果由表2可看出，通過本發(fā)明公開的再生液對(duì)砷中毒催化劑進(jìn)行再生后其活性得到了明顯提高，其與新鮮催化劑的催化活性相比非常接近。再生后的催化劑其砷含量小于0.1％，相對(duì)活性(k/Ko)為0.98-1.00，SO2/SO3轉(zhuǎn)化率均小于1％；催化劑抗壓強(qiáng)度及磨損率測(cè)試將實(shí)施例1～5的再生催化劑和新鮮催化劑進(jìn)行催化劑抗壓強(qiáng)度及磨損率對(duì)比，測(cè)試結(jié)果見表3。本測(cè)試參考了《火電廠煙氣脫硝催化劑檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》(DL/T1286-2013)?？箟簭?qiáng)度計(jì)算公式：P=FL×W×100]]>式中：P—抗壓強(qiáng)度，MPa；F—最大壓力示值，N；L—試樣底部(或頂部)長度，cm；W—試樣底部(或頂部)寬度，cm。其中：W1：耐磨試驗(yàn)前樣品重量(g)W2：耐磨試驗(yàn)后樣品重量(g)W3：旁路試驗(yàn)前樣品重量(g)W4：旁路試驗(yàn)后樣品重量(g)W5：試驗(yàn)后收集的磨料重量(kg)表3脫硝催化劑抗壓強(qiáng)度及磨損率測(cè)試結(jié)果由表3可看出，再生催化劑徑向抗壓、軸向抗壓及磨損率均達(dá)到《蜂窩式煙氣脫硝催化劑》(GB/T31587-2015)指標(biāo)要求。所有再生催化劑指標(biāo)完全滿足燃煤電站SCR脫硝工程要求。最后說明的是，以上優(yōu)選實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過上述優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3