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一种基于硫酸氢铵中毒的催化剂再生方法与流程

2022-04-13 22:20:37 来源:中国专利 TAG:

1.本发明属于催化剂模块清洗领域,具体涉及一种基于硫酸氢铵中毒的催化剂再生方法。


背景技术:

2.氮氧化物是燃煤锅炉的主要大气污染物之一、对环境及人体健康造成危害。选择性催化还原法是脱除燃煤烟气中no
x
的主要方法。利用氨将烟气中的nox还原为n2。机组在低负荷下运行时,尤其是当脱硝系统烟气温度低于催化剂的最低连续喷氨温度(mot)时,随着烟气温度的下降,氨无法完全反应时会造成氨逃逸,逃逸的氨与烟气中的so3反应将形成硫酸氢铵。液态硫酸氢铵具有较强的粘性以及腐蚀性,部分凝结在空预器表面并不断捕捉飞灰,飞灰随着烟气流通,吸附在催化剂表面及孔道,造成催化剂表面硫酸氢铵中毒。同时硫酸氢铵还会造成催化剂毛细微孔结构堵塞出现内部微孔结构的硫酸氢铵中毒现象。催化剂硫酸氢铵中毒后则会出现脱硝效率下降、还原剂耗量增大和氨逃逸浓度升高等显现,严重时则会导致氮氧化物排放超标,甚至影响机组安全运行。
3.催化剂宏观烟气流通孔道的堵塞主要是飞灰的大规模掉落和大颗粒的飞灰造成的。scr脱硝反应器上游容易积聚细小飞灰,这些飞灰积聚到一定程度会大规模地一次性掉落在催化剂上,长此以往容易堵塞催化剂的孔道。硫酸氢铵还会造成催化剂毛细微孔结构堵塞出现内部微孔结构的硫酸氢铵中毒现象。
4.硫酸氢铵中毒催化剂经常伴有硫酸钙等物质的中毒现象,由于so2、so3含量偏高,容易与钙及大多数碱土金属的盐类反应生成硫钙盐类,并进一步与飞灰形成一层致密的物质覆盖在催化剂表面,催化剂的比表面积会急剧下降,彻底阻碍了反应物与催化剂活性位的接触。
5.现有技术针对硫酸氢铵的清除,通常的关注点在前端聚集较为严重的空气预热器及低温换热器部分,通常采用高温加热的方法,促进设备表面集聚的硫酸氢铵的分解,即使对催化剂的硫酸氢铵中毒再生的处理方法是直接将硫酸氢铵中毒催化剂浸入水中直接清洗,清洗效果差,影响催化剂后续工序中的使用。


技术实现要素:

6.本发明的目的是提供一种用于基于硫酸氢铵中毒的催化剂再生方法,以对硫酸氢铵中毒催化剂上板结的飞灰进行溶解及松动,有效去除硫酸氢钠及飞灰的团聚物质,实现催化剂表面及孔道内部的清洗。
7.为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:
8.一种基于硫酸氢铵中毒的催化剂再生方法,其包括如下步骤:
9.(1)检测并判断催化剂硫酸氢铵中毒程度,再根据中毒程度配置第一清洗剂,将硫酸氢铵中毒催化剂用第一清洗剂进行清洗,所述第一清洗剂包括无机碱、金属盐的混合溶液,其中,所述无机碱的质量百分比为0.1-2wt%,所述金属盐的质量百分比为0.1-2wt%;
10.(2)配置第二清洗剂,将步骤(1)处理后的硫酸氢铵中毒催化剂用第二清洗剂进行清洗,所述第二清洗剂包括表面活性剂、ph调节剂的混合溶液,其中,所述表面活性剂的质量百分比为2-40wt%,所述ph调节剂的质量百分比为0.7-10wt%;
11.(3)对步骤(2)处理后的催化剂干燥。
12.优选地,设定步骤(1)的第一清洗剂中无机碱、金属盐的质量百分比以及清洗时温度:中毒程度设定为重度中毒、中度中毒、轻度中毒,步骤(1)的第一清洗剂中,若判定为重度中毒,则无机碱的质量百分比为0.4-2wt%,金属盐的质量百分比为1-2wt%,清洗同时进行加热处理,加热温度为35-50℃;若判定为中度中毒,则无机碱的质量百分比为0.2-0.4wt%,金属盐的质量百分比为0.4-1wt%,清洗同时进行加热处理,加热温度为35-50℃;若判定为轻度中毒,则无机碱的质量百分比为0.05-0.2wt%,金属盐的质量百分比为0.05-0.2wt%,在常温下进行清洗。
13.优选地,检测并判断催化剂硫酸氢铵中毒程度的方法包括孔道及表面分析、元素成分分析中的至少一种,所述孔道及表面分析包括比对催化剂升温前后的微观比表面积;所述元素成分分析包括比对催化剂升温前后中的三氧化硫质量含量、水溶液中铵根离子浓度中的一项或多项。
14.优选地,所述孔道及表面分析包括:先检测硫酸氢铵中毒催化剂基准微观比表面积b1,再升温并持续指定时间,待冷却后测得该催化剂微观比表面积b2,并计算升温前后该催化剂微观比表面积变化幅度

b,若

b在第一比表面积阈值范围内,判断硫酸氢铵轻度中毒;若

b在第二比表面积阈值范围内,判断硫酸氢铵中度中毒;若

b在第三比表面积阈值范围内,判断硫酸氢铵重度中毒,其中,

b=(b2-b1)/b1,第一比表面积阈值范围为大于等于6%小于8%,第二比表面积阈值范围为大于等于8%小于10%,第三比表面积阈值范围为大于等于10%;
15.所述元素成分分析包括:先检测硫酸氢铵中毒催化剂中三氧化硫质量含量s1,再升温并持续指定时间,待冷却后测得该催化剂中三氧化硫质量含量s2,并计算升温前后该催化剂中三氧化硫质量含量变化幅度

s,若

s在第一含量阈值范围内,判断硫酸氢铵轻度中毒;若

s在第二含量阈值范围内,判断硫酸氢铵中度中毒;若

s在第三含量阈值范围内,判断硫酸氢铵重度中毒;其中

s=(s1-s2)/s1,第一含量阈值范围为大于等于20%小于40%,第二含量阈值范围为大于等于40%小于80%,第三含量阈值范围为大于等于80%。
16.优选地,步骤(1)中,所述无机碱包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂中的一种或多种的组合;所述金属盐包括碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、醋酸钠、醋酸钾中的一种或多种的组合。
17.优选地,步骤(2)中,所述表面活性剂包括椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、烷基糖苷、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、烷基酰胺丙基二甲基氧化胺、椰子油脂肪酸单乙醇酰胺、聚氧乙烯脂肪酸脂中的一种或多种的组合。
18.优选地,所述表面活性剂由椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、烷基糖苷、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠组成,所述椰子油脂肪酸二乙醇酰胺占所述第二清洗剂的质量百分比为0.2-10wt%,所述烷基糖苷占所述第二清洗剂的质量百分比为1-20wt%,所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠占所述第二清洗剂的质量百分比为0.8-2wt%。
19.优选地,所述ph调节剂包括氨基磺酸、硫酸的一种或多种的组合,所述氨基磺酸占
所述第二清洗剂的的质量百分比为0.2-3wt%,所述硫酸占所述第二清洗剂的的质量百分比为0.5-3wt%。
20.优选地,步骤(1)之后步骤(2)之前,还包括:将步骤(1)处理后的硫酸氢铵中毒催化剂用除盐水进行清洗,浸泡时间为30-120分钟;和\或:
21.步骤(2)之后步骤(3)之前,还包括:将步骤(2)处理后的硫酸氢铵中毒催化剂进行超声清洗,再用除盐水进行清洗,浸泡时间为30-120分钟。
22.优选地,步骤(1)中,所述硫酸氢铵中毒催化剂在所述第一清洗剂的浸泡时间为30-120分钟,温度为20-50℃;步骤(2)中,所述硫酸氢铵中毒催化剂在第二清洗剂的浸泡时间为30-120分钟。
23.由于上述技术方案运用,本发明与现有技术相比具有下列优点:本发明提供的基于硫酸氢铵中毒的催化剂再生方法对硫酸氢铵中毒催化剂处理,对催化剂上板结的飞灰进行溶解及松动,能够有效去除硫酸氢钠及飞灰的团聚物质,实现催化剂表面及孔道内部的清洗;处理后的催化剂能够较好的恢复比表面积,硫酸氢铵中毒现象基本消失,孔道表面及微孔内部积灰都较好的清除,硫酸钙中毒、碱金属等富集现象都清洗干净;本发明提供的基于硫酸氢铵中毒的催化剂再生方法,根据中毒程度配置第一清洗剂,可减少清洗原料的损耗,节省原料成本,减少清洗时间。
具体实施方式
24.下面结合所示的实施例对本发明作进一步描述。
25.一种基于硫酸氢铵中毒的催化剂再生方法,其包括如下步骤:
26.(1)检测并判断催化剂硫酸氢铵中毒程度,再根据中毒程度配置第一清洗剂,将硫酸氢铵中毒催化剂用第一清洗剂进行清洗,第一清洗剂包括无机碱、金属盐的混合溶液;其中,无机碱的质量百分比为0.1-2wt%,金属盐的质量百分比为0.1-2wt%。
27.中毒程度设定为重度中毒、中度中毒,或者中毒程度设定为重度中毒、中度中毒、轻度中毒,通过与设定标准的判断,分析其中毒程度,从而制定后续配方。
28.可根据中毒程度设定步骤(1)的第一清洗剂中无机碱、金属盐的质量百分比以及清洗时温度,具体地:
29.当中毒程度设定为重度中毒、中度中毒,步骤(1)的第一清洗剂中,若判定为重度中毒,则无机碱的质量百分比为0.4-2wt%,金属盐的质量百分比为1-2wt%,清洗同时进行加热处理,加热温度为35-50℃;若判定为中度中毒,则无机碱的质量百分比为0.05-0.4wt%,金属盐的质量百分比为0.05-1wt%,清洗同时进行加热处理,加热温度为25-50℃。
30.当中毒程度设定为重度中毒、中度中毒、轻度中毒,步骤(1)的第一清洗剂中,若判定为重度中毒,则无机碱的质量百分比为0.4-2wt%(大于等于0.4%小于等于2wt%),金属盐的质量百分比为1-2wt%(大于等于1%小于等于2wt%),清洗同时进行加热处理,加热温度为35-50℃,以40℃为最优;若判定为中度中毒,则无机碱的质量百分比为0.2-0.4wt%(大于等于0.2%小于0.4wt%),金属盐的质量百分比为0.4-1wt%(大于0.4%小于1wt%),清洗同时进行加热处理,加热温度为35-50℃;若判定为轻度中毒,则无机碱的质量百分比为0.05-0.2wt%(大于等于0.05%小于0.2wt%),金属盐的质量百分比为0.05-0.2wt%(大
于0.05%小于0.2wt%),在常温下进行清洗。
31.通过对催化剂硫酸氢铵中毒程度的预先判断,可合理配置第一清洗剂,能够促进硫酸氢钠的深度且大幅清洗,在减少清洗剂损耗节约成本同时达到最佳的清洗效果,且清洗结果可控。
32.针对脱硝催化剂及其中毒机理,检测并判断催化剂硫酸氢铵中毒程度的方法包括孔道及表面分析、元素成分分析中的至少一种,以对硫酸氢铵失活催化剂进行中毒程度的判断。
33.孔道及表面分析包括比对催化剂升温前后的微观比表面积,孔道及表面分析包括:先检测硫酸氢铵中毒催化剂基准微观比表面积b1,再升温并持续指定时间,待冷却后测得该催化剂微观比表面积b2,并计算升温前后该催化剂微观比表面积变化幅度

b,若

b在第一比表面积阈值范围内,判断硫酸氢铵轻度中毒;若

b在第二比表面积阈值范围内,判断硫酸氢铵中度中毒;若

b在第三比表面积阈值范围内,判断硫酸氢铵重度中毒,其中,

b=(b2-b1)/b1,第一比表面积阈值范围为大于等于6%小于8%,第二比表面积阈值范围为大于等于8%小于10%,第三比表面积阈值范围为大于等于10%。
34.第一比表面积阈值范围、第二比表面积阈值范围、第三比表面积阈值范围不仅限于上述范围,可根据硫酸氢铵中毒实际情况进行设定。
35.元素成分分析包括比对催化剂升温前后的三氧化硫质量含量、水溶液中铵根离子浓度中的一项或多项。
36.元素成分分析包括:先检测硫酸氢铵中毒催化剂中三氧化硫质量含量s1,再升温并持续指定时间,待冷却后测得该催化剂中三氧化硫质量含量s2,并计算升温前后该催化剂中三氧化硫质量含量变化幅度

s,若

s在第一含量阈值范围内,判断硫酸氢铵轻度中毒;若

s在第二含量阈值范围内,判断硫酸氢铵中度中毒;若

s在第三含量阈值范围内,判断硫酸氢铵重度中毒;其中

s=(s1-s2)/s1,第一含量阈值范围为大于等于20%小于40%,第二含量阈值范围为大于等于40%小于80%,第三含量阈值范围为大于等于80%。
37.第一清洗剂中,无机碱包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂中的一种或多种的组合,以氢氧化钠为最优。金属盐包括碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、醋酸钠、醋酸钾中的一种或多种的组合,以碳酸钠为最优。
38.具体清洗过程如下:将硫酸氢铵中毒催化剂完全浸入第一清洗剂溶液中,用压缩空气鼓泡对该催化剂进行清洗,清洗时间为30-120分钟,以60min为最优。清洗完成后,将该催化剂沥水,减少带入下一工序的水分,静置沥水时间不低于3min。
39.第一步骤的作用:碱洗物质对板结的飞灰进行初步溶解及松动,能同时去除硫酸氢铵和灰垢。
40.催化剂上的灰垢块分为疏松、胶粘板结状,若为疏松状,添加的无机碱、金属盐的浓度较小;若为胶粘板结状,添加的无机碱、金属盐的浓度较大。
41.进一步地,步骤(1)之后,还包括:将步骤(1)处理后的硫酸氢铵中毒催化剂用除盐水进行清洗,具体地:催化剂完全浸入除盐水中,用压缩空气鼓泡对该催化剂进行清洗,浸泡时间为30-120分钟,漂洗程序完成后,将催化剂沥水,减少带入下一工序的水分,静置沥水时间不低于3min。因第一步骤中催化剂上的灰垢已松动,通过除盐水清洗可去除催化剂表面的灰垢。
42.(2)配置第二清洗剂,将步骤(1)处理后的硫酸氢铵中毒催化剂用第二清洗剂进行清洗,第二清洗剂包括表面活性剂、ph调节剂的混合溶液;
43.表面活性剂包括椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、烷基糖苷、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、烷基酰胺丙基二甲基氧化胺、椰子油脂肪酸单乙醇酰胺、聚氧乙烯脂肪酸脂中的一种或多种的组合。
44.表面活性剂可仅由椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、烷基糖苷、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠组成,椰子油脂肪酸二乙醇酰胺占第二清洗剂的质量百分比为0.2-10wt%,烷基糖苷占第二清洗剂的质量百分比为1-20wt%,脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠占第二清洗剂的质量百分比为0.8-2wt%。,所需原料少,清洗效果好。
45.ph调节剂包括氨基磺酸、硫酸的一种或多种的组合,氨基磺酸占第二清洗剂的质量百分比为0.2-3wt%,硫酸占第二清洗剂的质量百分比为0.5-3wt%。
46.表面活性剂具有起泡,清洁,疏松孔道,带走灰垢等作用。氨基磺酸、硫酸作为酸性物质是为了调节第二清洗剂的ph,保持酸性清洗环境,清洗效果更佳。
47.进一步地,对步骤(2)处理后的催化剂进行超声清洗:将经过第二清洗剂清洗后的催化剂浸入到超声波清洗池内,超声波清洗池内放入除盐水或清水,水面需浸没催化剂模块迎风面超声波振子的下表面,保证超声波处理的效果并保护超声波振子的安全稳定运行。对催化剂模块迎风面和背风面同时辅以超声波扰动,超声波处理过程持续20-60分钟,以30分钟为最优。因经过第二清洗剂清洗后的催化剂的孔道内灰垢脱离其表面但还保留在孔道内,通过超声清洗可将孔道内的灰垢驱动至孔道外,可更好地清洗催化剂的孔道。
48.在超声清洗后还包括:除盐水二次漂洗,催化剂完全浸入除盐水中,用压缩空气鼓泡对催化剂进行清洗。漂洗时间为30-120分钟,以60min最优。漂洗程序完成后,将模块沥水,减少带入下一工序的水分,静置沥水时间不低于3min。
49.(3)对步骤(2)处理后的催化剂干燥:将催化剂推入干燥炉中,启动干燥程序,干燥升温速率不超过6℃/分钟,炉内完全升温至220℃时,保温干燥。保温干燥程序完成后进行降温,降温速率不超过6℃/分钟。炉内温度降至100℃以下时,从干燥炉内取出催化剂。
50.催化剂硫酸氢铵中毒为物理中毒,其中毒机理在于低温下催化剂的毛细凝结作用使得硫酸氢铵在催化剂表面及其微孔内沉积。液态硫酸氢铵具有较强的粘性以及腐蚀性,凝结在催化剂表面并不断捕捉飞灰,显著的增加飞灰的粘性,积聚时间较长的硫酸氢铵飞灰团聚物,会发生板结,给清洗造成难度。第一步骤中对催化剂使用第一清洗剂及作为预清洗,增加碱洗物质,对板结的飞灰进行初步溶解及松动;第二步骤使用第二清洗剂作为再生清洗药剂,能够有效去除硫酸氢钠及飞灰的团聚物质,进一步实现催化剂表面及孔道内部的清洗。
51.实施例1:
52.某电厂在役硫酸氢铵中毒催化剂,经检测,存在积灰,孔道堵塞等情况,并存在较严重硫酸氢铵中毒及轻微的碱金属中毒,孔道积灰呈胶黏板结的状态。
53.采集在役催化剂样品,测得该催化剂微观比表面积(bet)数值b1=41.33m2/g,升温至380℃温度窗口下持续8h,冷却后测得该催化剂微观比表面积数值b2=45.74m2/g,升温前后该催化剂的微观比表面积变化幅度:b2-b1=45.74-41.33=4.41m2/g,

b/b1*100=10.7%,判断为硫酸氢铵重度中毒。
54.采集在役催化剂样品,采用x射线荧光光谱分析(xrf)测得该催化剂中三氧化硫质量含量s1=6.09%,升温至380℃温度窗口下持续8h,冷却后测得该催化剂中三氧化硫质量含量记为s2=1.82%,升温前后该催化剂中三氧化硫质量含量变化幅度:s1-s2=4.27%,

s/s1*100=70.1%,判断为硫酸氢铵重度中毒。
55.综合判断,该催化剂样品为硫酸氢铵重度中毒。
56.针对该案例,再生药剂配方如下:
57.第一清洗剂:氢氧化钠的质量百分比为0.6wt%;碳酸钠质量百分比为1wt%。
58.第二清洗剂:椰子油脂肪酸二乙醇酰胺的质量百分比为8wt%、烷基糖苷的质量百分比为15wt%、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(阴离子aes)的质量百分比为1.6wt%、氨基磺酸的质量百分比为2wt%、硫酸的质量百分比为2.6wt%。
59.针对该例,基于硫酸氢铵中毒的催化剂再生方法如下:
60.(1)第一清洗剂预清洗:催化剂完全浸入预清洗溶液中,用压缩空气鼓泡对该催化剂进行清洗,同时升温至40℃,预清洗时间60min。预清洗程序完成后,将催化剂沥水,减少带入下一工序的水分,静置沥水时间不低于3min。
61.(2)第一次除盐水漂洗:催化剂完全浸入除盐水中,用压缩空气鼓泡对催化剂进行清洗,漂洗时间60min。漂洗程序完成后,将模块沥水,减少带入下一工序的水分,静置沥水时间不低于3min。
62.(3)第二清洗剂清洗:催化剂完全浸入第二清洗剂溶液中,用压缩空气鼓泡对催化剂进行清洗,清洗时间60min。清洗程序完成后,将催化剂沥水,减少带入下一工序的水分,静置沥水时间不低于3min。
63.(4)超声波清洗:将第二清洗剂清洗后的催化剂浸入到超声波清洗池内,超声波清洗池内放入除盐水或清水,水面需浸没催化剂模块迎风面超声波振子的下表面,保证超声波处理的效果并保护超声波振子的安全稳定运行。对催化剂模块迎风面和背风面同时辅以超声波扰动,超声波处理过程持续30分钟。
64.(5)除盐水二次漂洗:催化剂完全浸入除盐水中,用压缩空气鼓泡对催化剂进行清洗,漂洗时间60min。漂洗程序完成后,将催化剂沥水,减少带入下一工序的水分,静置沥水时间不低于3min。
65.(6)干燥:将清洗后的催化剂推入干燥炉中,启动干燥程序。干燥升温速率不超过6℃/分钟,炉内完全升温至220℃时,保温干燥。保温干燥程序完成后进行降温,降温速率不超过6℃/分钟。炉内温度降至100℃以下时,从干燥炉内取出催化剂。
66.对比例1:
67.取实施例1中在役硫酸氢铵中毒催化剂样品,将其浸入水中清洗,清洗时加热至40℃,待清洗后干燥。
68.对实施例1和对比例1的硫酸氢铵中毒催化剂进行孔道及表面分析,包括比对催化剂升温前后的微观比表面积,实施例1和对比例1的催化剂的微观比表面积检测结果如表1所示。
69.表1实施例1和对比例1的再生前和再生后的催化剂微观比表面积检测结果
70.名称单位再生前对比例1再生后实施例1再生后微观比表面积m2/g41.3347.1349.78
71.由表1可知,该硫酸氢铵重度中毒催化剂经过针对性的再生工艺处理后,能够较好的恢复比表面积,且相比对比例1的常规再生方法,实施例1再生后的催化剂的微观比表面积大于对比例1的催化剂的微观比表面积。
72.对实施例1和对比例1的硫酸氢铵中毒催化剂进行元素成分分析,包括比对催化剂升温前后中的三氧化硫质量含量,实施例1和对比例1中的三氧化硫质量含量的检测结果如表2所示。
73.表2实施例1和对比例1的再生前和再生后的催化剂的化学成分检测结果
74.名称单位再生前对比例1再生后实施例1再生后tio2%67.4885.1586.品68wo3%3.414.463.62v2o5%0.520.490.51so3%6.091.140.95灰垢sio2%14.484.433.59灰垢al2o3%3.611.221.52fe2o3%0.290.290.23mgo%0.260.160.20cao%2.170.840.62p2o5%0.090.120.13nb2o5%nananak2o%0.09nanana2o%1.11nanaas2o3%0.04nanazro2%na0.04na
75.由表2可知,与再生前相比,实施例1再生后的催化剂中三氧化硫质量比大幅下降,硫酸氢铵中毒现象基本消失,且三氧化硫质量比小于对比例1再生后的催化剂中三氧化硫质量;实施例1再生后的催化剂中cao的质量比下降,硫酸钙中毒清除;mgo的质量比下降,k2o、na2o已消除,说明碱金属富集现象清洗干净,孔道表面及微孔内部积灰都较好的清除。另外,实施例1再生后的催化剂中v2o5的质量比大于对比例1再生后的催化剂中v2o5的质量比,说明本方法可缓和活性物质v2o5的流失,对比例1的常规再生方法易造成活性物质v2o5流失。
76.实施例2:
77.某电厂在役催化剂,经检测,存在较为严重的积灰,孔道堵塞等情况,并存在轻度硫酸氢铵中毒,孔道积灰为硬质板结的状态。
78.采集在役催化剂样品,测得该催化剂基准微观比表面积(bet)数值b1=42.35m2/g,升温至380℃温度窗口下持续8h,冷却后测得该催化剂微观比表面积数值b2=45.18m2/g,升温前后该催化剂的微观比表面积变化幅度:b2-b1=45.18-42.35=2.83m2/g,

b/b1*100=6.7%,判断为硫酸氢铵轻度中毒。
79.采集在役催化剂样品,采用x射线荧光光谱分析(xrf)测得该催化剂中三氧化硫质量含量s1=3.75%,升温至380℃温度窗口下持续8h,冷却后测得该催化剂中三氧化硫质量
含量记为s2=1.93%,升温前后该催化剂中三氧化硫质量含量变化幅度:s1-s2=1.82%,

s/s1*100=48.5%,判断为硫酸氢铵中度中毒。
80.综合判断,该样品为硫酸氢铵中度中毒。
81.针对该例,再生药剂配方如下:
82.第一清洗剂:氢氧化钠的质量百分比为0.3wt%;碳酸钠的质量百分比为0.5wt%。
83.第二清洗剂:椰子油脂肪酸二乙醇酰胺的质量百分比为4wt%、烷基糖苷的质量百分比为9wt%、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(阴离子aes)的质量百分比为0.8wt%、氨基磺酸的质量百分比为1wt%、硫酸的质量百分比为1wt%。
84.针对该例,基于硫酸氢铵中毒的催化剂再生方法如下:
85.(1)第一清洗剂预清洗:催化剂完全浸入预清洗溶液中,用压缩空气鼓泡对催化剂进行清洗,同时升温至40℃。预清洗时间60min。预清洗程序完成后,将模块沥水,减少带入下一工序的水分,静置沥水时间不低于3min。
86.(2)第一次除盐水漂洗:催化剂完全浸入除盐水中,用压缩空气鼓泡对催化剂进行清洗,漂洗时间60min。漂洗程序完成后,将模块沥水,减少带入下一工序的水分,静置沥水时间不低于3min。
87.(3)第二清洗剂清洗:催化剂完全浸入再生清洗溶液中,用压缩空气鼓泡对催化剂进行清洗,清洗时间60min。清洗程序完成后,将模块沥水,减少带入下一工序的水分,静置沥水时间不低于3min。
88.(4)超声波清洗:将第二清洗剂清洗后的催化剂模块浸入到超声波清洗池内,超声波清洗池内放入除盐水,水面需浸没催化剂模块迎风面超声波振子的下表面,保证超声波处理的效果并保护超声波振子的安全稳定运行。对催化剂模块迎风面和背风面同时辅以超声波扰动。超声波处理过程持续30分钟。
89.(5)除盐水二次漂洗:催化剂完全浸入除盐水中,用压缩空气鼓泡对催化剂进行清洗。漂洗时间60min。漂洗程序完成后,将模块沥水,减少带入下一工序的水分,静置沥水时间不低于3min。
90.(6)干燥:将清洗后的催化剂推入干燥炉中,启动干燥程序。干燥升温速率不超过6℃/分钟,炉内完全升温至220℃时,保温干燥。保温干燥程序完成后进行降温,降温速率不超过6℃/分钟。炉内温度降至100℃以下时,从干燥炉内取出催化剂。
91.对比例2:
92.取实施例2中在役硫酸氢铵中毒催化剂样品,将其浸入水中清洗,清洗时加热至40℃,待清洗后干燥。
93.对实施例2和对比例2的硫酸氢铵中毒催化剂进行孔道及表面分析,包括比对催化剂升温前后的微观比表面积,实施例2和对比例2的催化剂的微观比表面积检测结果如表3所示。
94.表3实施例2和对比例2的再生前和再生后的催化剂微观比表面积检测结果
95.名称单位再生前对比例2再生后实施例2再生后微观比表面积m2/g42.3547.8148.27
96.由表3可知,该硫酸氢铵重度中毒催化剂经过针对性的再生工艺处理后,能够较好的恢复比表面积,且相比对比例2的常规再生方法,实施例2再生后的催化剂的微观比表面
积大于对比例2的催化剂的微观比表面积。
97.对实施例2和对比例2的硫酸氢铵中毒催化剂进行元素成分分析,包括比对催化剂升温前后中的三氧化硫质量含量,实施例2和对比例2中的三氧化硫质量含量的检测结果如表4所示。
98.表4实施例2和对比例2的再生前和再生后的催化剂的化学成分检测结果
99.名称单位再生前对比例1再生后实施例1再生后tio2%71.1382.0584.82wo3%5.284.114.91v2o5%0.390.370.39so3%3.750.860.72灰垢sio2%16.775.414.09灰垢al2o3%4.081.821.02fe2o3%0.190.370.37mgo%0.250.190.17cao%2.461.080.99p2o5%0.090.060.05nb2o5%nananak2o%0.110.04nana2o%0.22nanaas2o3%0.110.110.10zro2%nanana
100.由表4可知,与再生前相比,实施例2再生后的催化剂中三氧化硫质量比大幅下降,硫酸氢铵中毒现象基本消失,且三氧化硫质量比小于对比例2再生后的催化剂中三氧化硫质量;实施例2再生后的催化剂中cao的质量比下降,硫酸钙中毒清除;mgo的质量比下降,k2o、na2o已消除,说明碱金属富集现象清洗干净,孔道表面及微孔内部积灰都较好的清除。另外,实施例2再生后的催化剂中v2o5的质量比大于对比例2再生后的催化剂中v2o5的质量比,说明本方法可缓和活性物质v2o5的流失,对比例2的常规再生方法易造成活性物质v2o5流失。
101.上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
再多了解一些

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