本發(fā)明涉及資源再利用，具體涉及一種船用釩鈦系脫硝催化劑的再生方法。

背景技術：

1、國際海事組織于2008年10月通過了附則vi“防止船舶造成大氣污染規(guī)則”的修正案，制定了更加嚴格的船舶so2、so3、nox排放法規(guī)。根據附則vi修正案，到2016年，低速柴油機nox的排放限值要從17.0g/(kw·h)降至3.4g/(kw·h)，高速柴油機nox的排放限值要從9.8g/(kw·h)降至1.96g/(kw·h)。面對如此嚴格的國際排放法規(guī)，船用scr(選擇性催化還原法)脫硝得到廣泛應用。但值得注意的是船舶用scr脫硝系統(tǒng)中的釩鈦系催化劑極易在使用過程中失去活性，從而使脫硝成本增加和產生大量次生危廢。

2、船舶柴油機使用的重油燃料燃燒會產生堿金屬、so2、so3等污染物，導致使用的釩鈦系脫硝催化劑因堿金屬中毒、硫酸鹽堵塞等問題逐漸失活。未充分燃燒的油脂類物質也會覆著在催化劑上，導致催化劑失活。發(fā)明專利cn201510941940“一種船用scr脫硝用釩鈦系催化劑再生工藝”提出了先碳化后氧化的方法去除催化劑上的油脂類污染物，并經過進一步化學清洗、干燥、再生液浸漬工藝流程，使得催化劑恢復活性。但該方法使用的“先碳化后氧化”的工藝會消耗大量的熱量，與節(jié)能環(huán)保的要求不符，且高溫煅燒容易導致催化劑上的活性物質發(fā)生熱燒結，無法利用失活催化劑上的原活性物質甚至會導致催化劑內燃，破壞了催化劑。該方法只能恢復催化劑的活性，卻無法提高催化劑的低溫活性，拓寬使用條件?，F(xiàn)有技術難以滿足節(jié)能環(huán)保及提高催化性能的需求，因此，尋求一種更節(jié)能環(huán)保、工藝可靠并提高催化性能的船用釩鈦系脫硝催化劑再生工藝是非常必要的。

技術實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明旨在通過更為節(jié)能環(huán)保且能提高催化性能的方法恢復催化劑活性，降低脫硝成本、減少次生危廢。

2、本發(fā)明提供一種船用釩鈦系脫硝催化劑的再生方法，包括以下步驟：

3、(1)將失活催化劑浸入油脂專用清洗劑稀釋液中清洗，；其中所述油脂專用清洗劑稀釋液中，各組分質量百分數(shù)為：脂肪醇聚氧乙烯醚3％～7％，仲烷基磺酸鈉1％～7％，乙醇2％～13％，氫氧化鈉1％～3％，三乙醇胺1％～5％，三聚磷酸鈉0.1％～0.7％，卡松0.1％～0.5％，其余為水；所述失活催化劑與油脂專用清洗劑稀釋液的質量/體積比為1g:(40～60)ml；所述失活催化劑為失活的船用釩鈦系脫硝催化劑；

4、(2)將步驟(1)清洗過的催化劑進行噴淋清洗，噴淋清洗液為水；

5、(3)將步驟(2)清洗過的催化劑進行酸化學清洗，去除催化劑上附著的鈉、鉀等堿金屬有害物質；

6、(4)將步驟(3)清洗過的催化劑進行水洗；

7、(5)將步驟(4)清洗過的催化劑進行干燥；

8、(6)將步驟(5)干燥完畢的催化劑浸漬在活性液中進行活性再植入，所述活性液主要成份包括仲鎢酸銨和鉬酸銨，還包括偏釩酸銨和草酸氧釩中的一種；

9、(7)將步驟(6)活性再植入后的催化劑瀝干后放入煅燒爐中進行活性激化，煅燒的溫度為200～450℃，煅燒時間為60～90min。

10、作為舉例，在步驟(6)中，所述活性液中各組分的質量占比為：仲鎢酸銨20.27～47.29％(對應于1.5～3.5％三氧化鎢)，鉬酸銨1.36～4.08％(對應于1～3％三氧化鉬)，偏釩酸銨0.96～2.25％(對應于1.5～3.5％五氧化二釩)或草酸氧釩2.02～4.72％(對應于1.5～3.5％五氧化二釩)。

11、在步驟(7)中，催化劑中的偏釩酸銨或草酸氧釩、仲鎢酸銨、鉬酸銨煅燒后分解形成活性物質五氧化二釩、三氧化鎢和三氧化鉬。煅燒后的催化劑包裝形成產品。

12、進一步地，步驟(1)清洗過程中從清洗容器下方向上鼓泡，使容器內液體保持流動。步驟(1)優(yōu)選清洗溫度為60℃～80℃，時間為60～120min，所述失活催化劑與油脂專用清洗劑稀釋液的質量/體積比為1g:(40～60)ml。

13、進一步地，步驟(2)中，噴淋清洗時間為60～90min，催化劑與清洗用水的質量/體積比為1g:(40～60)ml。

14、進一步地，步驟(3)酸化學清洗過程中，清洗溫度為25～80℃。步驟(3)優(yōu)選清洗時間為60～120min。

15、進一步地，步驟(3)酸化學清洗用酸化學清洗液的成分為硫酸、鹽酸、磷酸、硝酸中的一種或者多種酸混合，清洗液中酸的質量濃度為0.5％～2％，其余為水。

16、進一步地，步驟(3)酸化學清洗過程中，催化劑與酸化學清洗液的質量/體積比為1g:(40～60)ml。

17、進一步地，步驟(4)水洗過程中，清洗溫度為25～50℃。步驟(4)優(yōu)選清洗時間為60～120min。

18、進一步地，步驟(4)水洗過程中，催化劑與清洗用水的比例為1g:(40～60)ml。

19、進一步地，步驟(5)干燥溫度為80～100℃，干燥時間為90～150min。

20、進一步地，步驟(6)浸漬的時間為10～30min，溫度為25～35℃。

21、進一步地，步驟(7)煅燒后的再生催化劑相比于步驟(5)干燥后的催化劑，重量提升了4～8％。

22、本發(fā)明各步驟提及的水，可以為自來水或純水，優(yōu)選自來水，成本更有優(yōu)勢。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的技術效果：

23、(1)通過本發(fā)明的再生工藝，催化劑上的油脂類、灰分、堿金屬、硫酸鹽等污染物能夠去除98％以上，有效恢復催化劑的清潔度；

24、(2)再生過程中補充的活性物質不僅恢復了催化劑催化性能，且提高了催化劑的低溫催化活性，催化劑再生后最低使用溫度可以比原來降低20～60℃；原新鮮催化劑的最低使用溫度為290℃，催化劑用量為3.6m3，脫硝效率≥80％；相同的催化劑用量下，再生催化劑的最低使用溫度為230～270℃，脫硝效率仍能達到80％及以上。

25、(3)再生后的催化劑基體未被破壞，可以直接返回scr反應器中使用，減少了更換新催化劑的成本和環(huán)保壓力。

26、(4)對比發(fā)明專利cn201510941940，本發(fā)明能夠更有效地利用失活催化劑上的釩、鎢等原活性物質，五氧化二釩和三氧化鎢的含量補充量可以降低20～50％，進一步提高了資源利用率和經濟效益。

技術特征：

1.一種船用釩鈦系脫硝催化劑的再生方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據權利要求1所述的再生方法，其特征在于，步驟(1)清洗過程中從清洗容器下方向上鼓泡，使容器內液體保持流動。

3.根據權利要求1所述的再生方法，其特征在于，步驟(2)中，噴淋清洗時間為60～90min，催化劑與清洗用水的質量/體積比為1g:(40～60)ml。

4.根據權利要求1所述的再生方法，其特征在于，步驟(3)酸化學清洗過程中，清洗溫度為25～80℃，清洗時間為60～120min。

5.根據權利要求1所述的再生方法，其特征在于，步驟(3)酸化學清洗用酸化學清洗液的成分為硫酸、鹽酸、磷酸、硝酸中的一種或者多種酸混合，清洗液中酸的質量濃度為0.5％～2％，其余為水。

6.根據權利要求1所述的再生方法，其特征在于，步驟(4)水洗過程中，清洗溫度為25～50℃。

7.根據權利要求1所述的再生方法，其特征在于，步驟(5)干燥溫度為80～100℃，干燥時間為90～150min。

8.根據權利要求1所述的再生方法，其特征在于，步驟(6)浸漬的時間為10～30min，溫度為25～35℃。

9.根據權利要求1所述的再生方法，其特征在于，步驟(7)煅燒后的再生催化劑相比于步驟(5)干燥后的催化劑，重量提升了4～8％。

技術總結
本發(fā)明公開了一種船用釩鈦系脫硝催化劑的再生方法，包括：(1)將失活催化劑浸入油脂專用清洗劑稀釋液中清洗；(2)將步驟(1)清洗過的催化劑進行噴淋清洗，噴淋清洗液為水；(3)將步驟(2)清洗過的催化劑進行酸化學清洗，去除催化劑上附著的鈉、鉀等堿金屬有害物質；(4)將步驟(3)清洗過的催化劑進行水洗；(5)將步驟(4)清洗過的催化劑進行干燥；(6)將步驟(5)干燥完畢的催化劑浸漬在活性液中進行活性再植入，所述活性液主要成份包括仲鎢酸銨和鉬酸銨，還包括偏釩酸銨和草酸氧釩中的一種；(7)將步驟(6)活性再植入后的催化劑瀝干后放入煅燒爐中進行活性激化。本發(fā)明方法使得油脂類、灰分、堿金屬、硫酸鹽等污染物能夠去除98％以上，再生后使用溫度比原來降低20～60℃。

技術研發(fā)人員：封雅芬,楊新偉,郭江峰
受保護的技術使用者：中船動力(集團)有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6