一种生产硝酸盐、亚硝酸盐的装置尾气脱NOx净化催化剂的活性再生方法

摘要

本发明属于催化剂技术领域，具体涉及一种生产硝酸盐、亚硝酸盐的装置尾气脱NOx净化催化剂的活性再生方法。经直硝法或间接法催化生产硝酸盐、亚硝酸盐的尾气净化催化剂活性下降后，在反应器内使催化剂床层温度降至5～120℃，而后引入除盐水反复浸泡洗涤催化剂，至浸泡液中金属阳离子总含量低于50mg/L，将除盐水排除，再以热空气吹扫催化剂床层，连续排出残留液体，而后继续以热空气吹扫干燥，进而实现催化剂的再生。排除因催化剂活性组分流失、其他毒物永久毒化等活性损失原因，本发明方法再生后的催化剂活性与非常接近新鲜催化剂活性，活性得以最大限度再生。

说明书

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，具体涉及一种生产硝酸盐、亚硝酸盐的 装置尾气脱NOx净化催化剂的活性再生方法。

背景技术

因尾气中NOx(这里指一氧化氮、二氧化氮两种氮氧化物)含量较高， 且夹带了钠盐或其他金属阳离子盐类等雾状物，硝酸钠、亚硝酸钠及其他 硝酸盐生产装置尾气脱NOx治理难度远大于硝酸装置尾气、烟气的选择性 还原脱NOx处理。且脱NOx催化剂容易受到固体颗粒的覆盖降低催化剂活 性，增加床层阻力降，造成硝酸钠、亚硝酸钠及其他硝酸盐生产装置无法 长时间稳定运行。更换催化剂或采用除雾吸收、电除尘等进一步预分离措 施使得净化成本一直相对较高。

此类工况下因硝酸盐颗粒覆盖造成催化剂活性衰减，在不移动催化剂 的情况下，使用除盐水浸渍洗涤、热空气烘干等物理手段体内再生的方法 未见报道。大连凯特利催化工程技术有限公司在2010年开发了牌号为 “N-847D”宽温高效氨选择性催化还原催化剂(专利CN 103877988 A公 开)。该催化剂在硝酸盐颗粒覆盖造成催化剂活性衰减情况下可以通过低成 本的除盐水浸渍洗涤等手段使得活性再生。且在杭州龙山化工有限公司(专 利CN 104162351 A、CN 203764140 U公开)、襄阳泽东化工集团有限公司 等多套两钠装置(即硝酸钠、亚硝酸钠生产装置)尾气净化流程中N-847D 催化剂可以经过3～8次的洗涤再生，在预净化流程中可使用简单、低成本 的捕雾、除尘设备，使用寿命可以达到2～8年。较好地解决了企业的高成 本运行负担，实现了普遍的工业化应用。

发明内容

为解决工业化治理硝酸盐和亚硝酸盐装置尾气预处理成本高、脱NOx 催化剂寿命短的难题，本发明提供一种生产硝酸盐、亚硝酸盐的装置尾气 脱NOx净化催化剂的活性再生方法。

为实现上述目的本发明采用的技术方案为：

一种生产硝酸盐、亚硝酸盐的装置尾气脱NOx净化催化剂的活性再生 方法，经直硝法或间接法催化生产硝酸盐、亚硝酸盐的尾气净化催化剂活 性下降后，在反应器内使催化剂床层温度降至5～120℃，而后引入除盐水 反复浸泡洗涤催化剂，至浸泡液中金属阳离子总含量低于50mg/L，将除盐 水排除，再以热空气吹扫催化剂床层，连续排出残留液体，而后继续以热 空气吹扫干燥，进而实现催化剂的再生。

所述催化剂活性下降后切断通过催化剂床层的尾气，利用引入的空气 对其降温或放置自然降温，而后在反应器内对催化剂活性再生，向反应器 内加入除盐水进行浸泡洗涤，浸泡后排出洗涤后的除盐水，重复浸泡洗涤 过程，至浸泡液中金属阳离子总含量低于50mg/L，排液后再以热空气吹扫 催化剂床层，连续排出残留液体，干燥，进而实现催化剂的再生。

上述经直硝法或间接法催化生产硝酸盐、亚硝酸盐的催化剂是宽温高 效的氨选择性催化还原脱除NOx催化剂(即大连凯特利催化工程技术有限 公司开发的牌号为“N-847D”的宽温高效氨选择性催化还原催化剂)，催化 剂由活性组分、助剂和载体组成；其中活性组分重量为催化剂重量的2％～ 10％，助剂重量为催化剂重量的0.5～7％；所述活性组分为Cu和Mn金属化 合物，助剂为混合稀土金属、稀土氧化物或过度金属化合物；载体为Al₂O₃或TiO₂-Al₂O₃。

所述催化剂床层温度降至5～100℃。

所述优选反复浸泡洗涤催化剂3-8次，单次引入除盐水用量为催化剂 体积的0.5～1.5倍，单次浸泡1～3小时。

所述更优选反复浸泡洗涤催化剂3-5次，单次引入除盐水用量为催化 剂体积的0.5～1.0倍，单次浸泡1～2小时。

所述优选除盐水参数条件为：温度5～100℃，硬度0.02～0.1mmol/L， 电导率50～1000uS/cm，全铁含量0.05～0.3mg/L，pH值(25℃)在6.0～ 12.0之间，溶解固形物含量量100～4000mg/L。

所述更优选除盐水参数条件为：温度5～100℃，硬度0.05～0.1mmol/L， 电导率50～500uS/cm，全铁含量0.1～0.2mg/L，pH值(25℃)在6.0～ 12.0之间，溶解固形物含量量100～2000mg/L。

所述优选热空气吹扫催化剂床层是以100～500℃、2000～5000h^-1热空 气吹扫催化剂床层20～40小时，连续排出残留液体。

所述更优选热空气吹扫催化剂床层是以100～300℃、2000～3000h^-1热空气吹扫催化剂床层20～40小时，连续排出残留液体。

本发明的所具有的优点：一般化工生产企业都具备再生需要的条件， 不需要额外添加占用其他再生设备；操作简单，操作弹性较大，按照操作 手册执行即可，不需要专门的技术培训，可靠性高。

同时采用本发明再生催化剂的方法排除因催化剂活性组分流失、其他 毒物永久毒化等活性损失原因，再生后的催化剂活性与非常接近新鲜催化 剂活性，活性得以最大限度再生。再生后的催化剂再次用于硝酸盐、亚硝 酸盐的装置尾气脱NOx净化使用，床层阻力降在3～20KPa之间，出口NOx 浓度在10～300mg/Nm³之间，尾气达标排放。

具体实施方式

实施例1

经直硝法或间接法催化生产硝酸盐、亚硝酸盐时，催化剂床层阻力降 增大到影响到正常生产运行或催化剂活性衰减不能满足生产要求时，切断 通过催化剂床层的尾气，引入空气降温或放置自然降温至催化剂床层温度 达100℃时，不需要移动催化剂，反应器内体内直接再生。引入除盐水进行 反复浸泡洗涤，选用除盐水参数条件为：温度为25℃，硬度为0.03mmol/L， 电导率为80uS/cm，全铁含量为0.2mg/L，pH值(25℃)在7.0之间， 溶解固形物含量为300mg/L，单次浸泡洗涤除盐水用量为催化剂体积的1.0 倍，即除盐水的上液面位置高于N-847D催化剂顶端200mm，单次静态浸泡 1小时后排出溶解饱和的除盐水。每次浸泡后检测溶解饱和的除盐水中金属 阳离子总浓度，重复以上洗涤过程4次，至浸泡液中金属阳离子总含量低 于50mg/L。反复浸泡洗涤后排液，再以200℃，2000h^-1热空气吹扫催化 剂床层40小时，连续排出残留液体，当出口的热空气湿度低于进口热空气 湿度的2倍时，停止吹扫，实现催化剂活性得以最大限度再生。再生后的 催化剂再次用于硝酸盐、亚硝酸盐的装置尾气脱NOx净化使用，床层阻力 降在3～20KPa之间，出口NOx浓度在10～300mg/Nm³之间，尾气达标排 放。

上述经直硝法或间接法催化生产硝酸盐、亚硝酸盐的催化剂是宽温高 效的氨选择性催化还原脱除NOx催化剂(即大连凯特利催化工程技术有限 公司开发的牌号为“N-847D”的宽温高效氨选择性催化还原催化剂)，催化 剂由活性组分、助剂和载体组成；其中活性组分重量为催化剂重量的2％～ 10％，助剂重量为催化剂重量的0.5～7％；所述活性组分为Cu和Mn金属化 合物，助剂为混合稀土金属、稀土氧化物或过度金属化合物；载体为Al₂O₃或TiO₂-Al₂O₃。

实施例2～18

按照实施例1的各个步骤及条件对催化剂的再生方法进行了调变，只 不过是再生介质的参数、再生温度、吹扫时间不同等等，并将结果列于表 格1。

表1