再生浸漬液及其制法與利用再生浸漬液增強廢舊催化劑機械強度的方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于催化劑領域，尤其涉及一種再生浸漬液及其制備方法及利用再生浸漬 液增強廢舊催化劑機械強度的方法。
【背景技術】
[0002] 世界上的煤炭消費大國，其火電耗煤占一半以上。燃煤排放的煙氣氮氧化物(NOx) 是造成大氣灰霾、光化學煙霧、酸雨等區(qū)域性污染的重要原因，嚴重影響人體健康和社會安 定。有效控制煙氣NOx排放對于NOx總量減排、改善區(qū)域大氣環(huán)境具有極為重要的意義。
[0003] SCR法是世界上最主流的去除NOx的方法。SCR是利用適當?shù)拇呋瘎?，在一定的溫?下，利用還原劑（如NH3) "有選擇性"地與煙氣中的NOx反應并生成無毒無污染的Ndra20。催 化劑是SCR法煙氣脫硝技術的核心，其性能直接影響SCR系統(tǒng)的整體脫硝效果。目前工業(yè)上 應用最廣的催化劑體系是V 2O5-WO3(MoO3)ZtiO2，其價格昂貴，約占 SCR系統(tǒng)初期建設成本的 20% ACR催化劑在實際使用過程中活性會逐漸下降，當其活性下降至不能滿足SCR系統(tǒng)整 體脫硝性能的要求時，就需要更換催化劑，一般3~5年就需要更換。SCR催化劑的置換費用 約占 SCR系統(tǒng)總價的50 %。經研究，造成催化劑失活的原因有很多，其中煙氣中各種有毒有 害化學成分會對催化劑表面反應活性位產生毒害作用，如砷元素、堿金屬、堿土金屬及金屬 氧化物等。
[0004] 對失活SCR催化劑進行再生，能夠提高或者恢復失活催化劑的活性，使失活催化劑 能夠得以重新利用。再生費用只占全部更換催化劑費用的20%-30%。再生還可以節(jié)省處理 廢棄SCR催化劑的費用。可見，SCR催化劑的再生對于降低SCR系統(tǒng)的運行成本，提高SCR煙氣 脫硝技術的經濟性具有重要的現(xiàn)實意義。
[0005] 目前公認的再生方式為干法除灰一去離子水清洗一再生清洗液清洗一浸漬一干 燥的操作流程。但經清洗后的催化劑機械強度會有大幅度的降低，減少了再生催化劑的使 用壽命。因此亟需開發(fā)一種可以提高再生催化劑機械強度的方法。

【發(fā)明內容】

[0006] 發(fā)明目的:本發(fā)明的第一目的提供一種能恢復或提高廢舊催化劑活性的再生浸漬 液;本發(fā)明的第二目的是提供該再生浸漬液的制備方法;本發(fā)明的第三目的是利用該再生 浸漬液增強廢舊催化劑機械強度的方法。
[0007] 技術方案:本發(fā)明所述的再生浸漬液，包括如下重量份數(shù)的組分:偏釩酸銨1-2份、 單乙醇胺1.2-1.4份、七鉬酸銨2-2.2份、無水乙醇200-300份、冰醋酸20-40份;還包括鈦酸 酯或硅酸酯100-120份，或者鈦酸酯100-120份、硅酸酯5-15份。
[0008] 其中，所述鈦酸酯為鈦酸異丙酯、鈦酸乙酯或鈦酸四丁酯;所述硅酸酯為正硅酸乙 酯。
[0009] 本發(fā)明所述再生浸漬液的制備方法，包括如下步驟：
[0010] (1)按重量份數(shù)將無水乙醇與冰醋酸混合、調節(jié)pH為2-3、攪拌后加入鈦酸酯和/或 硅酸酯，攪拌形成溶膠；
[0011] (2)按重量份數(shù)將偏釩酸銨、單乙醇胺與七鉬酸銨混合，加去離子水攪拌后得活性 溶液；
[0012] (3)將活性溶液與溶膠混合、攪拌得到再生浸漬液。
[0013] 本發(fā)明利用再生浸漬液增強廢舊催化劑機械強度的方法，包括如下步驟:對廢舊 催化劑依次進行機械除灰、有毒物質清除、再生浸漬液浸漬以及煅燒。
[0014] 其中，所述的再生浸漬液浸漬，是將催化劑置于再生浸漬液中以10-12cm/min的速 度進行浸漬提拉，使再生浸漬液中的溶膠涂覆在催化劑表面，于空氣中干燥12_24h，催化劑 表面形成凝膠即可。
[0015] 煅燒是將催化劑于80-90 °C干燥60-90min，再于120-150 °C干燥60-90min，后于 400-450 °C 煅燒 4-8h。
[0016] 有毒物質清除是將廢舊催化劑置于含有1 %-10 %的NaOH或KOH和0.5 %-2 % H2S〇4 的清洗液中分步清洗。
[0017] 同時，在廢舊催化劑在機械除灰后、有毒物質清除前，還對其進行濕法預清潔，用 以除灰。該濕法預清潔包括用低壓高速水清洗廢舊催化劑。在低壓高速水清洗廢舊催化劑 后，將其置于含有抗壞血酸的清洗液中清洗，以去除Fe元素。
[0018] 所述廢舊催化劑在有毒物質清除后、再生浸漬液浸漬前，還對其進行超聲水清洗。
[0019] 有益效果:本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其顯著優(yōu)點為:再生液浸漬能在廢舊催化劑的 表面形成凝膠，其能有效負載補充的活性物質，并增加活性物質與催化劑基體的結合性，提 高催化劑的粘附強度和磨損強度；同時，再生浸漬液的制備方法與廢舊催化劑機械強度的 增加方法簡單易行、容易實現(xiàn)。
[0020] 具體實施方法
[0021] 下面對本發(fā)明的技術方案作詳細說明。
[0022] 本發(fā)明的再生浸漬液包括溶膠和活性成分，其中，溶膠包括無水乙醇200-300份、 冰醋酸20-40份，以及鈦酸酯或硅酸酯100-120份，或者鈦酸酯100-120份和硅酸酯5-15份； 活性成分包括偏釩酸銨1-2份、單乙醇胺1.2-1.4份及七鉬酸銨2-2.2份。其中，溶膠中還可 以包括去離子水20-40份。
[0023]上述鈦酸酯例如可以包括鈦酸異丙酯、鈦酸乙酯和鈦酸四丁酯等，它們能形成二 氧化鈦溶膠，其中，鈦酸乙酯水解速度較快，鈦酸四丁酯水解速度雖慢但其價格低廉，鈦酸 異丙酯水解性能最好。上述硅酸酯例如可以為正硅酸乙酯，其水解形成納米級二氧化硅，二 氧化硅也可作為催化劑載體，但是催化活性略低于二氧化鈦載體催化劑，因此，可以用鈦酸 酯和硅酸酯的組合替代鈦酸類脂，例如采用鈦酸異丙酯和正硅酸乙酯的組合，其中，鈦酸異 丙酯和正硅酸乙酯可以形成鈦硅分子篩，以作為催化劑載體，具有更高的比表面積和更強 的耐磨性能。溶膠經過煅燒后能形成二氧化鈦或二氧化硅，它們是廢舊脫硝催化劑良好的 載體;偏釩酸銨和七鉬酸銨可作為活性物質補充到催化劑中，單乙醇胺用于溶解偏釩酸銨， 這三種物質缺一不可;再生浸漬液能在廢舊催化劑基體表面形成凝膠，提高其與廢舊催化 劑基體的結合力和耐磨性能。當然在再生浸漬液制備過程中，還需添加催化劑粘結劑，如羧 甲基纖維素、聚環(huán)氧乙烷等物質。
[0024]實施例1:再生浸漬液的制備方法
[0025] 第一步:將900g無水乙醇與100g冰醋酸混合，用酸調節(jié)PH = 2,用磁力攪拌器攪拌 30分鐘后，加入500g鈦酸四丁酯和100g去離子水，繼續(xù)攪拌Ih，形成TiO2溶膠。
[0026] 第二步:稱取5g偏釩酸銨，6g單乙醇胺，將偏釩酸銨加入單乙醇胺溶液中，80 °C溶 解并攪拌均勻，形成溶液A。稱取IOg七鉬酸銨，Ig羥甲基纖維素，Ig聚環(huán)氧乙烷，溶于50g去 離子水并攪拌均勻，形成溶液B。
[0027]第三步:將第二步制備的溶液A和溶液B倒入第一步配制的TiO2溶膠中，用磁力攪 拌器攪拌30min，使其混合均勻。
[0028]實施例2:再生浸漬液的制備方法
[0029] 第一步：稱取500g鈦酸異丙酯，1000 g無水乙醇，150g冰醋酸，用磁力攪拌器攪拌 Ih，使其混合均勻，形成TiO2溶膠。
[0030] 第二步:稱取7g偏釩酸銨，6.5g單乙醇胺，將偏釩酸銨加入單乙醇胺溶液中，80 °C 溶解并攪拌均勻，形成溶液A。稱取10.5g七鉬酸銨，Ig羥甲基纖維素，Ig聚環(huán)氧乙烷，溶于 50g去離子水并攪拌均勻，形成溶液B。
[0031]第三步:將第二步制備的溶液A和溶液B倒入第一步配制的TiO2溶膠中，用磁力攪 拌器攪拌30min，使其混合均勻。
[0032]實施例3:再生浸漬液的制備方法
[0033] 第一步:稱取400g鈦酸四丁酯，50g正娃酸乙酯，1000 g無水乙醇，100g冰醋酸，用磁 力攪拌器攪拌Ih，使其混合均勻，形成TiO2和SiO2的復合溶膠。
[0034] 第二步:稱取Sg偏釩酸銨，5.6g單乙醇胺，將偏釩酸銨加入單乙醇胺溶液中，80 °C 溶解并攪拌均勻，形成溶液A。稱取8. Sg七鉬酸銨，2g羥甲基纖維素，2g聚環(huán)氧乙烷，溶于80g 去離子水并攪拌均勻，形成溶液B。
[0035]第三步:將第二步制備的溶液A和溶液B倒入第一步配制的T