一种SCR催化剂再生活性液及失效的SCR催化剂的活性恢复方法与流程

本发明涉及催化剂再生，更具体地说，涉及一种scr催化剂再生活性液及失效的scr催化剂的活性恢复方法。

背景技术：

1、scr(选择性催化还原)技术广泛应用于火力发电、垃圾焚烧和金属冶炼等工业领域，用于减少烟气中的氮氧化物(nox)排放。其核心原理是通过催化剂(如v2o5-wo3(moo3)/tio2)，在200-450℃的操作温度范围内，利用氨气或其他还原剂与nox发生反应，生成无害的氮气(n2)和水(h2o)。然而，催化剂在实际应用中会受到复杂烟气成分的影响，尤其是硫酸盐的存在容易导致催化剂失效。硫铵中毒现象是其中的一个重要问题，硫铵的生成和沉积会覆盖催化剂表面，阻碍催化剂表面活性位点的作用，从而降低其脱硝效率。

2、这种中毒效应主要由含硫气体与催化剂表面反应生成硫酸盐沉积物引起。硫酸盐会以晶体或粉尘的形式沉积在催化剂上，阻止nox与催化剂的有效接触。尽管在中毒后，可以通过湿法再生(如使用清洗剂)恢复催化剂的部分活性，这种再生方法在去除硫酸盐沉积物方面表现良好。然而，硫铵中毒通常伴随着催化剂机械强度的下降，导致催化剂在后续使用中的结构易损性增加，这一问题目前仍未能彻底解决。如何有效预防催化剂的硫铵中毒并保持其长期稳定性，成为scr脱硝技术进一步优化的关键挑战之一。

技术实现思路

1、本发明旨在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出了一种scr催化剂再生活性液，其在不降低再生后催化剂活性的基础上可大幅提高硫铵中毒催化剂在生活的机械强度性能。

2、本发明还提出了一种使用上述再生活性液的scr催化剂的活性恢复方法。

3、本发明所采取的技术方案是：提供一种scr催化剂再生活性液，包括重量比为1-10％可溶性锆盐、1-10％可溶性铈盐、0.8-2％偏钒酸铵、1-4％偏钨酸铵、0.5-4％草酸，余量为水。

4、采用以上配方后，通过合理配比各类组分，提供了一种能够有效恢复scr催化剂活性并增强其机械强度的再生活性液。具体来说，可溶性锆盐和铈盐的加入能够显著提高催化剂的抗so2氧化性能和耐磨损性，从而减少在再生过程中催化剂活性组分的流失。偏钒酸铵和偏钨酸铵作为核心活性成分，能够补充因硫铵中毒而损失的钒和钨化合物，这些化合物在催化剂脱硝过程中扮演着至关重要的角色。草酸的添加则有助于溶解活性前驱体并充当吸附竞争剂的作用，同时抑制金属氧化物颗粒的团聚，使再生后的催化剂保持较好的表面积和孔隙结构，从而提高其催化活性。再生活性液的这一独特配方最大程度地恢复其硫铵中毒后的催化活性，并提高其机械性能。

5、根据本发明的一个实施例，所述偏钒酸铵的比例为0.8-2％偏钒酸铵；主要用于补充催化剂在硫铵中毒或长期使用过程中损失的钒组分。钒是scr催化剂中的核心活性成分之一，能够有效促进氨气与氮氧化物(nox)的反应，将其还原为无害的氮气(n2)和水(h2o)。在催化反应过程中，钒化合物提供了关键的活性位点，其表面能与nox分子发生相互作用，从而加速脱硝反应。

6、根据本发明的一个实施例，所述偏钒酸铵的比例为1％偏钒酸铵。

7、根据本发明的一个实施例，所述可溶性铈盐包括硝酸铈和硫酸铈。

8、根据本发明的一个实施例，所述可溶性锆盐包括硝酸锆或硫酸锆。

9、一种失效的scr催化剂的活性恢复方法，应用了上述任一所述的scr催化剂再生活性液，包括以下步骤：

10、s1、依次往去离子水中加入草酸、偏钒酸铵、偏钨酸铵；

11、该步骤的优点在于草酸作为络合剂，可以有效地与钒、钨等金属形成稳定的络合物，防止金属离子在溶液中过早沉淀。偏钒酸铵和偏钨酸铵是scr催化剂的重要活性成分，它们能够有效参与氮氧化物的还原反应。通过依次加入这两种化合物，可以确保每种成分充分分散和均匀溶解在去离子水中，形成均匀的催化剂再生活性液。

12、s2、待草酸、偏钒酸铵、偏钨酸铵溶解完全后，将可溶性锆盐、可溶性铈盐加入到上述溶液中加热溶解，制得催化剂再生活性液；

13、锆和铈可以有效提高催化剂的抗硫性能和热稳定性。通过加热溶解的方式，能够加速这些盐类的溶解过程，并确保锆、铈离子均匀分布在溶液中，进一步提升再生活性液的均匀性和稳定性。锆和铈还可以改善催化剂的氧化还原特性，使其在低温和高温下都能有效地恢复活性。

14、s3、对催化剂单元进行活性恢复；

15、该步骤是整个方法的核心，使用制备的再生活性液对失效的催化剂进行处理。再生活性液中的多种金属络合物能够渗透到催化剂的微孔结构中，与失效的活性位点进行反应，修复被堵塞或失去活性的位点。锆、铈等金属成分在此过程中不仅能恢复原有的催化活性，还能增强催化剂的稳定性和抗中毒能力，使催化剂的使用寿命大大延长。

16、根据本发明的一个实施例，所述步骤s3包括：

17、s31、将失效的scr催化剂放入催化剂再生活性液中；

18、s32、超声浸渍后沥干；

19、s33、放入煅烧炉中煅烧。

20、根据本发明的一个实施例，所述步骤s32中超声浸渍10min后沥干。

21、根据本发明的一个实施例，所述步骤s33中放入350℃煅烧炉中煅烧3小时。

技术特征：

1.一种scr催化剂再生活性液，其特征在于，包括重量比为1-10% 可溶性锆盐、1-10%可溶性铈盐、0.8-2% 偏钒酸铵、1-4% 偏钨酸铵、0.5-4% 草酸，余量为水。

2.根据权利要求1所述的一种scr催化剂再生活性液，其特征在于：所述偏钒酸铵的比例为0.8-2% 偏钒酸铵。

3.根据权利要求1所述的一种scr催化剂再生活性液，其特征在于：所述偏钒酸铵的比例为1% 偏钒酸铵。

4.根据权利要求1所述的一种scr催化剂再生活性液，其特征在于：所述可溶性铈盐包括硝酸铈和硫酸铈。

5.根据权利要求1所述的一种scr催化剂再生活性液，其特征在于：所述可溶性锆盐包括硝酸锆或硫酸锆。

6.一种失效的scr催化剂的活性恢复方法，其特征在于：应用了权利要求1-5任一所述的scr催化剂再生活性液，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的失效的scr催化剂的活性恢复方法，其特征在于：所述步骤s3包括：

8.根据权利要求7所述的失效的scr催化剂的活性恢复方法，其特征在于：所述步骤s32中超声浸渍10min后沥干。

9.根据权利要求7所述的失效的scr催化剂的活性恢复方法，其特征在于：所述步骤s33中放入350℃煅烧炉中煅烧3小时。

技术总结
本发明公开了一种SCR催化剂再生活性液及失效的SCR催化剂的活性恢复方法，其中SCR催化剂再生活性液，包括重量比为1‑10%可溶性锆盐、1‑10%可溶性铈盐、0.8‑2%偏钒酸铵、1‑4%偏钨酸铵、0.5‑4%草酸，余量为水。本发明提供一种SCR催化剂再生活性液，其在不降低再生后催化剂活性的基础上可大幅提高硫铵中毒催化剂在生活的机械强度性能。

技术研发人员：薛东武,金震楠,娄炎群,邵峰,邬永祥
受保护的技术使用者：浙江浙能催化剂技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/1/28