专利摘要

本发明属于选择性催化还原法脱硝领域，具体涉及一种报废脱硝催化剂再生利用方法。所述方法通过吹扫去除报废脱硝催化剂表面沉积物，将经过吹扫处理的报废脱硝催化剂进行破碎处理，获得块状催化剂；对所述块状催化剂进行清洗以去除催化剂表面及孔隙的沉积物，然后进行干燥处理，得到再生块状催化剂。在脱硝反应器中设置多级网层，然后将所述再生块状催化剂均匀布置于所述多级网层中的每一级网层，组成催化剂单元体。本发明提供的一种报废脱硝催化剂再生方法操作简单、可再生处理量大、能耗物耗低、二次污染小，且再生催化效果好。

权利要求

1.一种报废脱硝催化剂再生利用方法，其特征在于，所述方法包括：通过吹扫去除报废脱硝催化剂表面沉积物，将经过吹扫处理的报废脱硝催化剂进行破碎处理，获得块状催化剂；对所述块状催化剂进行清洗以去除催化剂表面及孔隙的沉积物，然后进行干燥处理，得到再生块状催化剂；

经过破碎处理获得的所述块状催化剂的尺寸为3–20cm；

进一步，在脱硝反应器中设置多级网层，然后将所述再生块状催化剂均匀布置于所述多级网层中的每一级网层，组成催化剂单元体；

控制所述吹扫的条件为：吹扫气体为空气或氮气，气体流速0.01–2m3/s，气体压力为0.1–2MPa；

在所述干燥的步骤中，控制干燥温度为150–600℃，干燥时间为0.5–5h；

所述催化剂单元体的催化剂活性能够恢复到新催化剂的85％以上；

所述清洗具体为：采用去离子水对破碎后获得的所述块状催化剂进行冲洗或超声清洗；

当采用冲洗时，控制冲洗压力为0.1–10MPa；

当采用超声清洗时，控制超声清洗时间为20–120min。

说明书

技术领域

本发明属于选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction,SCR)脱 硝领域，具体涉及一种报废脱硝催化剂再生利用方法。

背景技术

SCR技术在烟气脱硝领域取得了良好的脱硝效果，逐渐占据了市 场主导地位，其技术核心是SCR催化剂。然而，催化剂使用寿命有 限，其中钒钛系催化剂平均寿命为3–5年。由于五氧化二钒(V₂O₅) 的有毒有害性，《国家危险废物名录》明确规定废钒钛系催化剂属于危险废物(废物类别为HW50)。此外，无论是钒钛系还是非钒钛系 脱硝催化剂的报废，若采用新催化剂替换都将大幅增加脱硝成本。因 此，脱硝催化剂的报废处置将成为SCR技术应用的一个重点。2014 年，环保部发布《关于加强废弃烟气脱硝催化剂监管工作的通知》， 要求提高废烟气脱硝催化剂的再生和利用处置能力，给报废脱硝催化 剂的处置问题指明了方向。

目前，报废脱硝催化剂的离线再生的方法，主要通过废脱硝催化 剂表面除杂以及活性成分的补充来实现再生。专利(CN102962079B) 公开了一种废弃钒钛基SCR烟气脱硝催化剂再生方法，首先将催化 剂进行吹扫、球磨制备回收料，接着添加活性组分及助剂，最后重新 挤出成型制备再生脱硝催化剂。专利(CN106807401B)公开了一种 脱硝催化剂的再生方法，首先将废脱硝催化剂进行焙烧、浸出、萃取 和反萃取得到含有可溶性钒盐和钨盐的混合溶液，接着调配溶液成 分，最后重新浸渍制得再生脱硝催化剂。然而，上述方法过程复杂， 成本较高。专利(CN105582962B)公开了一种MnO_x/TiO₂基低温脱 硝催化剂的再生方法，将催化剂进行表面吹扫、除杂、浸渍活化液、 焙烧等处理得到再生SCR脱硝催化剂。该方法保留了催化剂完整结 构，然而其原始力学性能难以保证，存在安全隐患。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种报废脱硝催化剂再生利用方 法，先对报废脱硝催化剂进行吹扫，再将报废催化剂破碎，使具有较 高活性的催化剂内部暴露于表面，然后对催化剂采用去离子水清洗， 清除表面失活成分，再对催化剂进行干燥处理，可得到再生块状催化 剂，经过重新组装即可再利用于工业烟气脱硝工程。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种报废脱硝催化剂再生利用方法，所述方法包括：通过吹扫去 除报废脱硝催化剂表面沉积物，将经过吹扫处理的报废脱硝催化剂进 行破碎处理，获得块状催化剂；对所述块状催化剂进行清洗以去除催 化剂表面及孔隙的沉积物，然后进行干燥处理，得到再生块状催化剂。

进一步地，控制所述吹扫的条件为：吹扫气体为空气或氮气，气 体流速0.01–2m³/s，气体压力为0.1–2MPa；通过吹扫能够清除报废 脱硝催化剂表面沉积物，将催化剂活性成分显露。

进一步地，经过破碎处理获得的所述块状催化剂的尺寸为3–20 cm。通过破碎处理能够将报废脱硝催化剂的内部进行显露。

进一步地，所述清洗具体为：采用去离子水对破碎后获得的所述 块状催化剂进行冲洗或超声清洗；

当采用冲洗时，控制冲洗压力为0.1–10MPa；

当采用超声清洗时，控制超声清洗时间为20–120min。

采用去离子水冲洗或超声清洗可进一步去除报废催化剂表面及 孔隙的沉积物，如飞灰，并可溶解催化剂表面的可溶性物质，如铵盐、 钠盐、钾盐、硫酸盐，以疏通催化剂孔隙，解除上述可溶性物质对活 性位点的占据。

进一步地，在所述干燥的步骤中，控制干燥温度为150–600℃， 干燥时间为0.5–5h。在150–600℃干燥可分解报废催化剂表面形成的 碳酸盐、硫酸盐等。

进一步地，在脱硝反应器中设置多级网层，然后将所述再生块状 催化剂均匀布置于所述多级网层中的每一级网层，组成催化剂单元 体。

进一步地，所述催化剂单元体的催化剂活性能够恢复到新催化剂 的85％以上。

本发明的有益技术效果：

(1)本发明所提供的报废脱硝催化剂再生利用方法无需添加 (浸渍或涂敷)活性组分即可实现再利用，尤其对于严重失活的催化 剂无须经过复杂的再生程序；

(2)本发明所提供的脱硝催化剂在脱硝反应器中的布置方法具 有催化剂装载量大、安全稳固，可避免催化剂坍塌事故的优点；

(3)本发明提供的报废脱硝催化剂再生利用方法操作简单、可 处理量大、能耗物耗低，且再生催化效果好；

(4)本发明所提供的报废脱硝催化剂再生利用方法将报废脱硝 催化剂再生为高效SCR脱硝催化剂，避免了资源的浪费，减少了脱 硝成本的投入，同时解决了报废催化剂堆置、填埋等对土地的占用， 具有较高的经济、环境效益。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明 的一部分但不是全部，不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明实施例中一种报废脱硝催化剂再生利用方法流程 图；

附图标记：1.块状再生催化剂；2.网层；3.催化剂单元体。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合 附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应当理解，此处所描 述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围 上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发 明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特 定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可 以完全理解本发明。

实施例1

首先对报废脱硝催化剂进行吹扫以清除表面沉积物，吹扫气体为 空气，吹扫气体流速为0.01m³/s，气体压力为0.2MPa；将吹扫处理 后的报废催化剂破碎至尺寸为3–20cm的块状催化剂1；然后采用去 离子水对报废脱硝催化剂进行冲洗以清除催化剂表面污渍及其表层， 冲洗压力为0.1MPa；接着将催化剂在150℃进行干燥，干燥时间为 5h；最后将催化剂重新组装，在脱硝反应器中设置多级网层2，然后 将块状再生催化剂1均匀布置于所述多级网层中的每一级网层，组成 催化剂单元体3；获得的催化剂单元体3的活性能够恢复到新催化剂 的85％。

实施例2

首先对报废脱硝催化剂进行吹扫以清除表面沉积物，吹扫气体为 氮气，吹扫气体流速为0.3m³/s，气体压力为0.4MPa；将吹扫处理后 的报废催化剂破碎至尺寸为3–20cm的块状催化剂1；然后采用去离 子水对报废脱硝催化剂进行超声清洗以清除催化剂表面污渍及其表 层，超声清洗时间为20min；接着将催化剂在600℃进行干燥，干燥 时间为4h；最后将催化剂重新组装，在脱硝反应器中设置多级网层2， 然后将块状再生催化剂1均匀布置于所述多级网层中的每一级网层， 组成催化剂单元体3；获得的催化剂单元体3的活性能够恢复到新催 化剂的86％。

实施例3

首先对报废脱硝催化剂进行吹扫以清除表面沉积物，吹扫气体为 空气，吹扫气体流速为0.6m³/s，气体压力为0.6MPa；将吹扫处理后 的报废催化剂破碎至尺寸为3–20cm的块状催化剂1；然后采用去离 子水对报废脱硝催化剂进行冲洗以清除催化剂表面污渍及其表层，冲 洗压力为1MPa；接着将催化剂在200℃进行干燥，干燥时间为4.5h； 最后将催化剂重新组装，在脱硝反应器中设置多级网层2，然后将块 状再生催化剂1均匀布置于所述多级网层中的每一级网层，组成催化 剂单元体3；获得的催化剂单元体3的活性能够恢复到新催化剂的 87％。

实施例4

首先对报废脱硝催化剂进行吹扫以清除表面沉积物，吹扫气体为 氮气，吹扫气体流速为0.9m³/s，气体压力为0.8MPa；将吹扫处理后 的报废催化剂破碎至尺寸为3–20cm的块状催化剂1；然后采用去离 子水对报废脱硝催化剂进行超声清洗以清除催化剂表面污渍及其表 层，超声清洗时间为30min；接着将催化剂在250℃进行干燥，干燥 时间为4.3h；最后将催化剂重新组装，在脱硝反应器中设置多级网层 2，然后将块状再生催化剂1均匀布置于所述多级网层中的每一级网 层，组成催化剂单元体3；获得的催化剂单元体3的活性能够恢复到 新催化剂的88％。

实施例5

首先对报废脱硝催化剂进行吹扫以清除表面沉积物，吹扫气体为 空气，吹扫气体流速为1.1m³/s，气体压力为1MPa；将吹扫处理后的 报废催化剂破碎至尺寸为3–20cm的块状催化剂1；然后采用去离子 水对报废脱硝催化剂进行冲洗以清除催化剂表面污渍及其表层，冲洗 压力为2MPa；接着将催化剂在300℃进行干燥，干燥时间为3.5h； 最后将催化剂重新组装，在脱硝反应器中设置多级网层2，然后将块 状再生催化剂1均匀布置于所述多级网层中的每一级网层，组成催化 剂单元体3；获得的催化剂单元体3的活性能够恢复到新催化剂的 89％。

实施例6

首先对报废脱硝催化剂进行吹扫以清除表面沉积物，吹扫气体为 氮气，吹扫气体流速为1.3m³/s，气体压力为1.2MPa；将吹扫处理后 的报废催化剂破碎至尺寸为3–20cm的块状催化剂1；然后采用去离 子水对报废脱硝催化剂进行超声清洗以清除催化剂表面污渍及其表 层，超声清洗时间为40min；接着将催化剂在350℃进行干燥，干燥 时间为3h；最后将催化剂重新组装，在脱硝反应器中设置多级网层2， 然后将块状再生催化剂1均匀布置于所述多级网层中的每一级网层， 组成催化剂单元体3；获得的催化剂单元体3的活性能够恢复到新催 化剂的90％。

实施例7

首先对报废脱硝催化剂进行吹扫以清除表面沉积物，吹扫气体为 空气，吹扫气体流速为1.5m³/s，气体压力为1.4MPa；将吹扫处理后 的报废催化剂破碎至尺寸为3–20cm的块状催化剂1；然后采用去离 子水对报废脱硝催化剂进行冲洗以清除催化剂表面污渍及其表层，冲 洗压力为3MPa；接着将催化剂在400℃进行干燥，干燥时间为2.5h； 最后将催化剂重新组装，在脱硝反应器中设置多级网层2，然后将块 状再生催化剂1均匀布置于所述多级网层中的每一级网层，组成催化 剂单元体3；获得的催化剂单元体3的活性能够恢复到新催化剂的 91％。

实施例8

首先对报废脱硝催化剂进行吹扫以清除表面沉积物，吹扫气体为 氮气，吹扫气体流速为1.7m³/s，气体压力为1.6MPa；将吹扫处理后 的报废催化剂破碎至尺寸为3–20cm的块状催化剂1；然后采用去离 子水对报废脱硝催化剂进行超声清洗以清除催化剂表面污渍及其表 层，超声清洗时间为55min；接着将催化剂在450℃进行干燥，干燥 时间为2h；最后将催化剂重新组装，在脱硝反应器中设置多级网层2， 然后将块状再生催化剂1均匀布置于所述多级网层中的每一级网层， 组成催化剂单元体3；获得的催化剂单元体3的活性能够恢复到新催 化剂的88％。

实施例9

首先对报废脱硝催化剂进行吹扫以清除表面沉积物，吹扫气体为 空气，吹扫气体流速为1.9m³/s，气体压力为1.8MPa；将吹扫处理后 的报废催化剂破碎至尺寸为3–20cm的块状催化剂1；然后采用去离 子水对报废脱硝催化剂进行冲洗以清除催化剂表面污渍及其表层，冲 洗压力为4MPa；接着将催化剂在500℃进行干燥，干燥时间为1.5h； 最后将催化剂重新组装，在脱硝反应器中设置多级网层2，然后将块 状再生催化剂1均匀布置于所述多级网层中的每一级网层，组成催化 剂单元体3；获得的催化剂单元体3的活性能够恢复到新催化剂的 92％。

实施例10

首先对报废脱硝催化剂进行吹扫以清除表面沉积物，吹扫气体为 氮气，吹扫气体流速为0.1m³/s，气体压力为0.3MPa；将吹扫处理后 的报废催化剂破碎至尺寸为3–20cm的块状催化剂1；然后采用去离 子水对报废脱硝催化剂进行超声清洗以清除催化剂表面污渍及其表 层，超声清洗时间为65min；接着将催化剂在550℃进行干燥，干燥 时间为1h；最后将催化剂重新组装，在脱硝反应器中设置多级网层2， 然后将块状再生催化剂1均匀布置于所述多级网层中的每一级网层， 组成催化剂单元体3；获得的催化剂单元体3的活性能够恢复到新催 化剂的87％。

实施例11

首先对报废脱硝催化剂进行吹扫以清除表面沉积物，吹扫气体为 空气，吹扫气体流速为2m³/s，气体压力为2MPa；将吹扫处理后的报 废催化剂破碎至尺寸为3–20cm的块状催化剂1；然后采用去离子水 对报废脱硝催化剂进行冲洗以清除催化剂表面污渍及其表层，冲洗压 力为5MPa；接着将催化剂在580℃进行干燥，干燥时间为1.2h；最 后将催化剂重新组装，在脱硝反应器中设置多级网层2，然后将块状 再生催化剂1均匀布置于所述多级网层中的每一级网层，组成催化剂 单元体3；获得的催化剂单元体3的活性能够恢复到新催化剂的 85.5％。

实施例12

首先对报废脱硝催化剂进行吹扫以清除表面沉积物，吹扫气体为 氮气，吹扫气体流速为0.2m³/s，气体压力为0.15MPa；将吹扫处理后 的报废催化剂破碎至尺寸为3–20cm的块状催化剂1；然后采用去离 子水对报废脱硝催化剂进行超声清洗以清除催化剂表面污渍及其表 层，超声清洗时间为75min；接着将催化剂在530℃进行干燥，干燥 时间为1.7h；最后将催化剂重新组装，在脱硝反应器中设置多级网层 2，然后将块状再生催化剂1均匀布置于所述多级网层中的每一级网 层，组成催化剂单元体3；获得的催化剂单元体3的活性能够恢复到 新催化剂的89％。

实施例13

首先对报废脱硝催化剂进行吹扫以清除表面沉积物，吹扫气体为 空气，吹扫气体流速为0.4m³/s，气体压力为0.5MPa；将吹扫处理后 的报废催化剂破碎至尺寸为3–20cm的块状催化剂1；然后采用去离 子水对报废脱硝催化剂进行冲洗以清除催化剂表面污渍及其表层，冲 洗压力为6MPa；接着将催化剂在470℃进行干燥，干燥时间为2.2h； 最后将催化剂重新组装，在脱硝反应器中设置多级网层2，然后将块 状再生催化剂1均匀布置于所述多级网层中的每一级网层，组成催化 剂单元体3；获得的催化剂单元体3的活性能够恢复到新催化剂的 91％。

实施例14

首先对报废脱硝催化剂进行吹扫以清除表面沉积物，吹扫气体为 氮气，吹扫气体流速为0.6m³/s，气体压力为0.7MPa；将吹扫处理后 的报废催化剂破碎至尺寸为3–20cm的块状催化剂1；然后采用去离 子水对报废脱硝催化剂进行超声清洗以清除催化剂表面污渍及其表 层，超声清洗时间为90min；接着将催化剂在420℃进行干燥，干燥 时间为2.7h；最后将催化剂重新组装，在脱硝反应器中设置多级网层 2，然后将块状再生催化剂1均匀布置于所述多级网层中的每一级网 层，组成催化剂单元体3；获得的催化剂单元体3的活性能够恢复到 新催化剂的93％。

实施例15

首先对报废脱硝催化剂进行吹扫以清除表面沉积物，吹扫气体为 空气，吹扫气体流速为0.78m³/s，气体压力为0.9MPa；将吹扫处理后 的报废催化剂破碎至尺寸为3–20cm的块状催化剂1；然后采用去离 子水对报废脱硝催化剂进行冲洗以清除催化剂表面污渍及其表层，冲 洗压力为7MPa；接着将催化剂在370℃进行干燥，干燥时间为3.2h； 最后将催化剂重新组装，在脱硝反应器中设置多级网层2，然后将块 状再生催化剂1均匀布置于所述多级网层中的每一级网层，组成催化 剂单元体3；获得的催化剂单元体3的活性能够恢复到新催化剂的 95％。

实施例16

首先对报废脱硝催化剂进行吹扫以清除表面沉积物，吹扫气体为 氮气，吹扫气体流速为0.96m³/s，气体压力为1.13MPa；将吹扫处理 后的报废催化剂破碎至尺寸为3–20cm的块状催化剂1；然后采用去 离子水对报废脱硝催化剂进行超声清洗以清除催化剂表面污渍及其 表层，超声清洗时间为100min；接着将催化剂在320℃进行干燥，干 燥时间为3.7h；最后将催化剂重新组装，在脱硝反应器中设置多级网 层2，然后将块状再生催化剂1均匀布置于所述多级网层中的每一级 网层，组成催化剂单元体3；获得的催化剂单元体3的活性能够恢复 到新催化剂的97％。

实施例17

首先对报废脱硝催化剂进行吹扫以清除表面沉积物，吹扫气体为 空气，吹扫气体流速为1.03m³/s，气体压力为1.42MPa；将吹扫处理 后的报废催化剂破碎至尺寸为3–20cm的块状催化剂1；然后采用去 离子水对报废脱硝催化剂进行冲洗以清除催化剂表面污渍及其表层， 冲洗压力为8MPa；接着将催化剂在270℃进行干燥，干燥时间为4.3h； 最后将催化剂重新组装，在脱硝反应器中设置多级网层2，然后将块 状再生催化剂1均匀布置于所述多级网层中的每一级网层，组成催化 剂单元体3；获得的催化剂单元体3的活性能够恢复到新催化剂的 98％。

实施例18

首先对报废脱硝催化剂进行吹扫以清除表面沉积物，吹扫气体为 氮气，吹扫气体流速为1.42m³/s，气体压力为1.76MPa；将吹扫处理 后的报废催化剂破碎至尺寸为3–20cm的块状催化剂1；然后采用去 离子水对报废脱硝催化剂进行超声清洗以清除催化剂表面污渍及其 表层，超声清洗时间为110min；接着将催化剂在220℃进行干燥，干 燥时间为4.9h；最后将催化剂重新组装，在脱硝反应器中设置多级网 层2，然后将块状再生催化剂1均匀布置于所述多级网层中的每一级 网层，组成催化剂单元体3；获得的催化剂单元体3的活性能够恢复 到新催化剂的99％。

实施例19

首先对报废脱硝催化剂进行吹扫以清除表面沉积物，吹扫气体为 空气，吹扫气体流速为1.81m³/s，气体压力为1.98MPa；将吹扫处理 后的报废催化剂破碎至尺寸为3–20cm的块状催化剂1；然后采用去 离子水对报废脱硝催化剂进行冲洗以清除催化剂表面污渍及其表层， 冲洗压力为10MPa；接着将催化剂在180℃进行干燥，干燥时间为 3.8h；最后将催化剂重新组装，在脱硝反应器中设置多级网层2，然 后将块状再生催化剂1均匀布置于所述多级网层中的每一级网层，组 成催化剂单元体3；获得的催化剂单元体3的活性能够恢复到新催化 剂的98.5％。

实施例20

首先对报废脱硝催化剂进行吹扫以清除表面沉积物，吹扫气体为 氮气，吹扫气体流速为1.95m³/s，气体压力为199MPa；将吹扫处理 后的报废催化剂破碎至尺寸为3–20cm的块状催化剂1；然后采用去 离子水对报废脱硝催化剂进行超声清洗以清除催化剂表面污渍及其 表层，超声清洗时间为120min；接着将催化剂在580℃进行干燥，干 燥时间为0.5h；最后将催化剂重新组装，在脱硝反应器中设置多级网 层2，然后将块状再生催化剂1均匀布置于所述多级网层中的每一级 网层，组成催化剂单元体3；获得的催化剂单元体3的活性能够恢复 到新催化剂的86％。

一种报废脱硝催化剂再生利用方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。