失效scr脱硝催化剂含金属氧化物综合回收工艺的利记博彩app

文档序号:8407855阅读:545来源:国知局
失效scr脱硝催化剂含金属氧化物综合回收工艺的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种废弃物处置回收方法,特别涉及一种失效SCR脱硝催化剂含金属氧化物综合回收工艺。
【背景技术】
[0002]选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduct1n,SCR)的原理是在催化剂作用下,还原剂順3在290-400°C下将NO和NO 2还原成N2,而几乎不发生NH3的氧化反应,从而提高了队的选择性,减少了順3的消耗。SCR系统由氨供应系统、氨气/空气喷射系统、催化反应系统以及控制系统等组成,为避免烟气再加热消耗能量,一般将SCR反应器置于省煤器后、空气预热器之前,即高尘段布置。氨气在空气预热器前的水平管道上加入,并与烟气混合。由于技术的成熟和高的脱硝率,SCR法现已在世界范围内成为大型工业锅炉烟气脱硝的主流工艺。截至2010年底,我国已投运的烟气脱硝机组容量超过2亿kW,约占煤电机组容量的28%,其中SCR机组占95%。
[0003]随着SCR工艺的广泛应用,废弃催化剂的数量将越来越多。现在大量应用的是以氧化钛为基体的催化剂,倘若对这些废弃催化剂不加处置而随意堆置的话,一方面会占用大量的土地资源,增加企业的成本;另一方面催化剂在使用过程中所吸附的一些有毒、有害物质进入到自然环境,特别是水体,给环境带来严重危害;废弃催化剂其中所含各种有价金属资源没能得到回收利用,也造成有效资源的巨大浪费。所以,开展废催化剂的回收利用既可以变废为宝,化害为益,还可以解决相应的一糸列潜在的环境污染问题,从而带来可观的经济效益和社会效益。

【发明内容】

[0004]本发明提供一种失效SCR脱硝催化剂含金属氧化物综合回收工艺,从废弃的脱硝催化剂中回收金属氧化物和钨酸钠,从而变废为宝、化害为益。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0006]一种失效SCR脱硝催化剂含金属氧化物综合回收工艺,该工艺包括如下步骤:
[0007]①原料预处理:取失效SCR脱硝催化剂经吹扫,超声、鼓泡水洗后,在500-700°C条件下进行高温焙烧;
[0008]②粉碎:将高温焙烧后的SCR脱硝催化剂进行粉碎,粉碎至粒度< 200 μm,得到均匀粉末;
[0009]③钠液溶解:将上一步得到的粉末与NaOH溶液以Ig:3?8ml的比例混合反应,NaOH溶液浓度为300?800g/L,然后再加入助溶剂Na2CO3,在温度为70?100°C下恒温加热并搅拌,得到固液混合物,将其固液分离后得到沉淀X和溶液X ;
[0010]④分离提钛:向沉淀X中加入Na2SO4粉末和适量水混匀,Na #04的加入量为沉淀X质量的I?5倍;向得到的混合物中加入浓硫酸,反应温度为130?170°C,反应时间2?6h,浓硫酸的加入量为沉淀X质量的1.5?2.5倍;加水稀释钛液至溶液全部经水解生成白色沉淀打0(0!1)2,干燥后,在400-600°0条件下进行高温煅烧,得到T12成品;
[0011]⑤分离提钒:向溶液X中加入硫酸溶液调节pH值至8.0?9.0后,再加入适量NH4NO3,搅拌反应后进行固液分离,过滤后得到NH4VO3和二次滤液;
[0012]⑥再利用钨:二次滤液加盐酸调节pH值至4.0?5.0,再加入适量NaCl,反应得到Na2WO4.2H20,分离杂质成分后经蒸发结晶得钨酸钠产品。
[0013]作为优选,一种失效SCR脱硝催化剂含金属氧化物综合回收工艺,该工艺包括如下步骤:
[0014]①原料预处理:取失效SCR脱硝催化剂经吹扫,超声、鼓泡水洗后,洗去表面残留的灰分和可溶无机物等负载物,投入电炉中,在500-700°C条件下进行高温焙烧以除去表面可能吸附的积炭、砷及有机杂质,恒温4小时;
[0015]②粉碎:将高温焙烧后的SCR脱硝催化剂进行粉碎,粉碎至粒度< 200 μm,得到均匀粉末;
[0016]③钠液溶解:将上一步得到的粉末与NaOH溶液以Ig:3?8ml的比例混合反应,NaOH溶液浓度为300?800g/L,然后再加入粉末质量的0.8?3倍的助溶剂Na2CO3,在温度为70?100°C下恒温加热并搅拌30?120分钟,得到固液混合物,将其固液分离后得到沉淀X和溶液X ;
[0017]④分离提钛:向沉淀X中加入Na2SO4粉末和适量水混匀,加入水的目的是用于溶解Na2SO4粉末,加入量根据情况可以进行调节,满足使Na 2S04?末溶解即可,Na 2304的加入量为沉淀X质量的I?5倍;向得到的混合物中加入浓硫酸,反应温度为130?170°C,反应时间2?6h,浓硫酸的加入量为沉淀X质量的1.5?2.5倍;加水稀释钛液至溶液全部经水解生成白色沉淀打0(0!1)2,干燥后,在400-600°〇条件下进行高温煅烧,得到T12成品;
[0018]⑤分离提钒:向溶液X中加入体积浓度为8?15 %的硫酸溶液,调节pH值至8.0?9.0后,再加入NH4NO3, IL溶液順4勵3加入量为12?18g,搅拌反应后进行固液分离,过滤后得到NH4VO3和二次滤液;
[0019]⑥再利用钨:二次滤液加盐酸调节pH值至4.0?5.0,再加入NaCl,IL溶液NaCl加入量为12?18g,反应得到Na2WO4.2H20,经精制、过滤、离子交换工艺,分离杂质成分后经蒸发结晶得钨酸钠产品。
[0020]就目前的SCR脱硝催化剂成分而言,不论催化剂是蜂窝式、板式还是其他形式,其成分都是相似的,由Ti02、V205、W03等物质组成。其中TO 3占5%?10%,V 205占1%?5%,T12占绝大部分85 %?90 %。
[0021]作为优选,步骤④中稀释钛液用水的使用量为前述溶液体积的2?5倍体积量。
[0022]利用本发明的工艺,失效SCR脱硝催化剂中金属氧化物的产率较高,其中:1102的回收率可达95%以上,V2O5的回收率可达95%以上,钨酸钠产品的产率可达98%以上;回收金属氧化物的品质较高,完全可以作为生产新烟气脱硝催化剂的原料使用;钨酸钠产品的用途广泛,其中用于石油工业及航空、航天材料的制造,可再生收益相当可观。
【附图说明】
[0023]图1是本发明的工艺流程示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面通过具体实施例,对本发明的技术方案作进一步的具体说明。应当理解,本发明的实施并不局限于下面的实施例,对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。
[0025]在本发明中,若非特指,所有的份、百分比均为重量单位,所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法,如无特别说明,均为本领域的常规方法。
[0026]失效SCR脱硝催化剂的来源:某燃煤电厂机组上的SCR反应器内。
[0027]实施例1
[0028]一种失效SCR脱硝催化剂含金属氧化物综合回收工艺,该工艺流程见图1,具体过程如下:
[0029]1、原料预处理:取失效的脱硝催化剂经吹扫,超声、鼓泡水洗后,洗去表面残留的灰分和可溶无机物等负载物,投入电炉中,在650°C条件下进行高温焙烧以除去表面可能吸附的积炭、砷及有机杂质,恒温4小时。
[0030]2、粉碎:将高温焙烧后的脱硝催化剂加入破碎机中,粉碎至粒度< 200 μπι,得到均匀粉末。
[0031]3、钠液溶解:将上一步得到的粉末与NaOH溶液以Ig:5ml的比例混合反应,NaOH溶液浓度为600g/L。向混合物中加入助溶剂Na2CO3,助溶剂的加入量为粉末质量的0.8倍,在温度为90°C下恒温加热并搅拌60分钟,得到固液混合物,将其固液分离后得到沉淀X和溶液X。
[0032]4、分离提钛:向沉淀X中加入硫酸钠粉末和适量水混匀,水的加入量以使硫酸钠粉末溶解即可,Na2SOd^加入量为沉淀X质量的5倍。向混合物加入浓硫酸,反应温度为160°C,反应时间3h,浓硫酸的加入量为沉淀X质量的1.8倍;加水稀释钛液至溶液全部经水解生成白色沉淀Ti0(0H)2。干燥后,在400°C条件下进行高温煅烧,得到T12成品。
[0033]5、分离提钒:向溶液X中加入体积浓度为10%的硫酸溶液,调节pH值至8.0后,再加入NH4NO3, IL溶液順4勵3加入量为18g,搅拌反应后进行固液分离,过滤后得到NH4VO3*二次滤液;
[0034]6、再利用钨:二次滤液加盐酸调节pH值至4.0,再加入NaCl,IL溶液NaCl加入量为18g,反应得到Na2WO4.2H20,经精制、过滤、离子交换等工艺,分离杂质成分,再经蒸发结晶得钨酸钠产品,从而完成SCR废烟气脱硝催化剂中回收金属氧化物和再利用的生产工
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