一種生產(chǎn)硝酸鹽、亞硝酸鹽的裝置尾氣脫NOx凈化催化劑的活性再生方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于催化劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種生產(chǎn)硝酸鹽、亞硝酸鹽的裝置尾氣脫 NOx凈化催化劑的活性再生方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 因尾氣中NOx(這里指一氧化氮、二氧化氮兩種氮氧化物）含量較高，且夾帶了鈉 鹽或其他金屬陽離子鹽類等霧狀物，硝酸鈉、亞硝酸鈉及其他硝酸鹽生產(chǎn)裝置尾氣脫NOx 治理難度遠大于硝酸裝置尾氣、煙氣的選擇性還原脫NOx處理。且脫NOx催化劑容易受到 固體顆粒的覆蓋降低催化劑活性，增加床層阻力降，造成硝酸鈉、亞硝酸鈉及其他硝酸鹽生 產(chǎn)裝置無法長時間穩(wěn)定運行。更換催化劑或采用除霧吸收、電除塵等進一步預(yù)分離措施使 得凈化成本一直相對較高。
[0003] 此類工況下因硝酸鹽顆粒覆蓋造成催化劑活性衰減，在不移動催化劑的情況下， 使用除鹽水浸漬洗滌、熱空氣烘干等物理手段體內(nèi)再生的方法未見報道。大連凱特利催化 工程技術(shù)有限公司在2010年開發(fā)了牌號為"N-847D"寬溫高效氨選擇性催化還原催化劑 (專利CN 103877988 A公開）。該催化劑在硝酸鹽顆粒覆蓋造成催化劑活性衰減情況下可 以通過低成本的除鹽水浸漬洗滌等手段使得活性再生。且在杭州龍山化工有限公司（專利 CN 104162351 A、CN 203764140 U公開）、襄陽澤東化工集團有限公司等多套兩鈉裝置（即 硝酸鈉、亞硝酸鈉生產(chǎn)裝置）尾氣凈化流程中N-847D催化劑可以經(jīng)過3~8次的洗滌再生， 在預(yù)凈化流程中可使用簡單、低成本的捕霧、除塵設(shè)備，使用壽命可以達到2~8年。較好 地解決了企業(yè)的高成本運行負(fù)擔(dān)，實現(xiàn)了普遍的工業(yè)化應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決工業(yè)化治理硝酸鹽和亞硝酸鹽裝置尾氣預(yù)處理成本高、脫NOx催化劑壽命 短的難題，本發(fā)明提供一種生產(chǎn)硝酸鹽、亞硝酸鹽的裝置尾氣脫NOx凈化催化劑的活性再 生方法。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
[0006] -種生產(chǎn)硝酸鹽、亞硝酸鹽的裝置尾氣脫NOx凈化催化劑的活性再生方法，經(jīng)直 硝法或間接法催化生產(chǎn)硝酸鹽、亞硝酸鹽的尾氣凈化催化劑活性下降后，在反應(yīng)器內(nèi)使催 化劑床層溫度降至5~120°C，而后引入除鹽水反復(fù)浸泡洗滌催化劑，至浸泡液中金屬陽離 子總含量低于50mg/L，將除鹽水排除，再以熱空氣吹掃催化劑床層，連續(xù)排出殘留液體，而 后繼續(xù)以熱空氣吹掃干燥，進而實現(xiàn)催化劑的再生。
[0007] 所述催化劑活性下降后切斷通過催化劑床層的尾氣，利用引入的空氣對其降溫或 放置自然降溫，而后在反應(yīng)器內(nèi)對催化劑活性再生，向反應(yīng)器內(nèi)加入除鹽水進行浸泡洗滌， 浸泡后排出洗滌后的除鹽水，重復(fù)浸泡洗滌過程，至浸泡液中金屬陽離子總含量低于50mg/ L，排液后再以熱空氣吹掃催化劑床層，連續(xù)排出殘留液體，干燥，進而實現(xiàn)催化劑的再生。
[0008] 上述經(jīng)直硝法或間接法催化生產(chǎn)硝酸鹽、亞硝酸鹽的催化劑是寬溫高效的氨選擇 性催化還原脫除NOx催化劑（即大連凱特利催化工程技術(shù)有限公司開發(fā)的牌號為"N-847D" 的寬溫高效氨選擇性催化還原催化劑），催化劑由活性組分、助劑和載體組成；其中活性組 分重量為催化劑重量的2%~10%，助劑重量為催化劑重量的0. 5~7% ;所述活性組分為 Cu和Mn金屬化合物，助劑為混合稀土金屬、稀土氧化物或過度金屬化合物；載體為Al2O3或 Ti02_Al203〇
[0009] 所述催化劑床層溫度降至5~100 °C。
[0010] 所述優(yōu)選反復(fù)浸泡洗滌催化劑3-8次，單次引入除鹽水用量為催化劑體積的 0. 5~1. 5倍，單次浸泡1~3小時。
[0011] 所述更優(yōu)選反復(fù)浸泡洗滌催化劑3-5次，單次引入除鹽水用量為催化劑體積的 0. 5~I. 0倍，單次浸泡1~2小時。
[0012] 所述優(yōu)選除鹽水參數(shù)條件為：溫度5~100 °C，硬度0. 02~0. lmmol/L，電導(dǎo)率 50~1000uS/cm，全鐵含量0· 05~0· 3mg/L，pH值（25°C )在6. 0~12. 0之間，溶解固形 物含量量100~4000mg/L。
[0013] 所述更優(yōu)選除鹽水參數(shù)條件為：溫度5~100°C，硬度0. 05~0. lmmol/L，電導(dǎo)率 50~500uS/cm，全鐵含量0· 1~0· 2mg/L，pH值（25°C )在6. 0~12. 0之間，溶解固形物 含量量100~2000mg/L。
[0014] 所述優(yōu)選熱空氣吹掃催化劑床層是以100~500°C、2000~δΟΟΟΙΓ1熱空氣吹掃催 化劑床層20~40小時，連續(xù)排出殘留液體。
[0015] 所述更優(yōu)選熱空氣吹掃催化劑床層是以100~300°C、2000~30001^熱空氣吹掃 催化劑床層20~40小時，連續(xù)排出殘留液體。
[0016] 本發(fā)明的所具有的優(yōu)點：一般化工生產(chǎn)企業(yè)都具備再生需要的條件，不需要額外 添加占用其他再生設(shè)備；操作簡單，操作彈性較大，按照操作手冊執(zhí)行即可，不需要專門的 技術(shù)培訓(xùn)，可靠性高。
[0017] 同時采用本發(fā)明再生催化劑的方法排除因催化劑活性組分流失、其他毒物永久毒 化等活性損失原因，再生后的催化劑活性與非常接近新鮮催化劑活性，活性得以最大限度 再生。再生后的催化劑再次用于硝酸鹽、亞硝酸鹽的裝置尾氣脫NOx凈化使用，床層阻力降 在3~20KPa之間，出口 NOx濃度在10~300mg/Nm3之間，尾氣達標(biāo)排放。
【具體實施方式】
[0018] 實施例1
[0019] 經(jīng)直硝法或間接法催化生產(chǎn)硝酸鹽、亞硝酸鹽時，催化劑床層阻力降增大到影響 到正常生產(chǎn)運行或催化劑活性衰減不能滿足生產(chǎn)要求時，切斷通過催化劑床層的尾氣，弓丨 入空氣降溫或放置自然降溫至催化劑床層溫度達l〇〇°C時，不需要移動催化劑，反應(yīng)器內(nèi)體 內(nèi)直接再生。引入除鹽水進行反復(fù)浸泡洗滌，選用除鹽水參數(shù)條件為：溫度為25°C，硬度為 0· 03mmol/L，電導(dǎo)率為80uS/cm，全鐵含量為0· 2mg/L，pH值（25°C )在7. 0之間，溶解固形 物含量為300mg/L，單次浸泡洗滌除鹽水用量為催化劑體積的1. 0倍，即除鹽水的上液面位 置高于N-847D催化劑頂端200mm，單次靜態(tài)浸泡1小時后排出溶解飽和的除鹽水。每次浸 泡后檢測溶解飽和的除鹽水中金屬陽離子總濃度，重復(fù)以上洗滌過程4次，至浸泡液中金 屬陽離子總含量低于50mg/L。反復(fù)浸泡洗滌后排液，再以200°0,20001^熱空氣吹掃催化 劑床層40小時，連續(xù)排出殘留液體，當(dāng)出口的熱空氣濕度低于進口熱空氣濕度的2倍時，停 止吹掃，實現(xiàn)催化劑活性得以最大限度再生。再生后的催化劑再次用于硝酸鹽、亞硝酸鹽的 裝置尾氣脫NOx凈化使用，床層阻力降在3~20KPa之間，出口 NOx濃度在10~300mg/Nm3 之間，尾氣達標(biāo)排放。
[0020] 上述經(jīng)直硝法或間接法催化生產(chǎn)硝酸鹽、亞硝酸鹽的催化劑是寬溫高效的氨選擇 性催化還原脫除NOx催化劑（即大連凱特利催化工程技術(shù)有限公司開發(fā)的牌號為"N-847D" 的寬溫高效氨選擇性催化還原催化劑），催化劑由活性組分、助劑和載體組成；其中活性組 分重量為催化劑重量的2%~10%，助劑重量為催化劑重量的0. 5~7% ;所述活性組分為 Cu和Mn金屬化合物，助劑為混合稀土金屬、稀土氧化物或過度金屬化合物；載體為Al2O3或 Ti02_Al203〇
[0021] 實施例2~18
[0022] 按照實施例1的各個步驟及條件對催化劑的再生方法進行了調(diào)變，只不過是再生 介質(zhì)的參數(shù)、再生溫度、吹掃時間不同等等，并將結(jié)果列于表格1。
[0023] 表 1
[0024]
【主權(quán)項】
1. 一種生產(chǎn)硝酸鹽、亞硝酸鹽的裝置尾氣脫NOx凈化催化劑的活性再生方法，其特征 在于：經(jīng)直硝法或間接法催化生產(chǎn)硝酸鹽、亞硝酸鹽的尾氣凈化催化劑活性下降后，在反應(yīng) 器內(nèi)使催化劑床層溫度降至5~120°C，而后引入除鹽水反復(fù)浸泡洗滌催化劑，至浸泡液中 金屬陽離子總含量低于50mg/L，將除鹽水排除，再以熱空氣吹掃催化劑床層，連續(xù)排出殘留 液體，而后繼續(xù)以熱空氣吹掃干燥，進而實現(xiàn)催化劑的再生。
2. 按權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)硝酸鹽、亞硝酸鹽的裝置尾氣脫NOx凈化催化劑的活性再 生方法，其特征在于：所述催化劑活性下降后切斷通過催化劑床層的尾氣，利用引入的空氣 對其降溫或放置自然降溫，而后在反應(yīng)器內(nèi)對催化劑活性再生，向反應(yīng)器內(nèi)加入除鹽水進 行浸泡洗滌，浸泡后排出洗滌后的除鹽水，重復(fù)浸泡洗滌過程，至浸泡液中金屬陽離子總含 量低于50mg/L，排液后再以熱空氣吹掃催化劑床層，連續(xù)排出殘留液體，干燥，進而實現(xiàn)催 化劑的再生。
3. 按權(quán)利要求1或2所述的生產(chǎn)硝酸鹽、亞硝酸鹽的裝置尾氣脫NOx凈化催化劑的活 性再生方法，其特征在于：所述催化劑床層溫度降至5~KKTC。
4. 按權(quán)利要求1或2所述的生產(chǎn)硝酸鹽、亞硝酸鹽的裝置尾氣脫NOx凈化催化劑的活 性再生方法，其特征在于：所述反復(fù)浸泡洗滌催化劑3-8次，單次引入除鹽水用量為催化劑 體積的0. 5~1. 5倍，單次浸泡1~3小時。
5. 按權(quán)利要求4所述的生產(chǎn)硝酸鹽、亞硝酸鹽的裝置尾氣脫NOx凈化催化劑的活性再 生方法，其特征在于：所述反復(fù)浸泡洗滌催化劑3-5次，單次引入除鹽水用量為催化劑體積 的0. 5~I. 0倍，單次浸泡1~2小時。
6. 按權(quán)利要求1或2所述的生產(chǎn)硝酸鹽、亞硝酸鹽的裝置尾氣脫NOx凈化催化劑的活 性再生方法，其特征在于：所述除鹽水參數(shù)條件為：溫度5~KKTC，硬度0. 02~0. lmmol/ L，電導(dǎo)率50~1000uS/cm，全鐵含量0? 05~0? 3mg/L，pH值（25°C )在6. 0~12. 0之間， 溶解固形物含量量100~4000mg/L。
7. 按權(quán)利要求6所述的生產(chǎn)硝酸鹽、亞硝酸鹽的裝置尾氣脫NOx凈化催化劑的活性再 生方法，其特征在于：所述除鹽水參數(shù)條件為：溫度5~KKTC，硬度0. 05~0. lmmol/L，電 導(dǎo)率50~500uS/cm，全鐵含量0? 1~0? 2mg/L，pH值（25°C )在6. 0~12. 0之間，溶解固 形物含量量100~2000mg/L。
8. 按權(quán)利要求1或2所述的生產(chǎn)硝酸鹽、亞硝酸鹽的裝置尾氣脫NOx凈化催化劑的活 性再生方法，其特征在于：所述熱空氣吹掃催化劑床層是以1〇〇~5〇o°c、2〇〇〇~Soootr1熱 空氣吹掃催化劑床層20~40小時，連續(xù)排出殘留液體。
9. 按權(quán)利要求8所述的生產(chǎn)硝酸鹽、亞硝酸鹽的裝置尾氣脫NOx凈化催化劑的活性再 生方法，其特征在于：所述熱空氣吹掃催化劑床層是以100~300°C、2000~300(? 4熱空氣 吹掃催化劑床層20~40小時，連續(xù)排出殘留液體。
【專利摘要】本發(fā)明屬于催化劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種生產(chǎn)硝酸鹽、亞硝酸鹽的裝置尾氣脫NOx凈化催化劑的活性再生方法。經(jīng)直硝法或間接法催化生產(chǎn)硝酸鹽、亞硝酸鹽的尾氣凈化催化劑活性下降后，在反應(yīng)器內(nèi)使催化劑床層溫度降至5～120℃，而后引入除鹽水反復(fù)浸泡洗滌催化劑，至浸泡液中金屬陽離子總含量低于50mg/L，將除鹽水排除，再以熱空氣吹掃催化劑床層，連續(xù)排出殘留液體，而后繼續(xù)以熱空氣吹掃干燥，進而實現(xiàn)催化劑的再生。排除因催化劑活性組分流失、其他毒物永久毒化等活性損失原因，本發(fā)明方法再生后的催化劑活性與非常接近新鮮催化劑活性，活性得以最大限度再生。
【IPC分類】B01D53-56, B01J23-94, B01J23-889, B01D53-88, B01D53-96
【公開號】CN104801183
【申請?zhí)枴緾N201510193850
【發(fā)明人】束慶宇, 劉振峰, 肖菲, 吳熠, 杜霞茹
【申請人】大連凱特利催化工程技術(shù)有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年4月22日