CN108856234B - 一种蜂窝式脱硝催化剂生产过程残次品及切除料再利用的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蜂窝式脱硝催化剂生产过程残次品及切除料再利用的方法，将催化剂生产工艺流程调整为混炼、预挤出、真空挤出、一级干燥、分拣次品并收集、二级干燥、分拣次品并收集、切割、收集切除料、煅烧、分拣次品、包装；随后将煅烧工序前产生的次品及切除料进行化浆，分析浆液浓度为混炼添加做好准备；将煅烧后次品送至固体废物处理部门；本发明的优点在于：可将催化剂次品、切除料最大有效恢复至原料状态不被改变，实现废弃催化剂的无害化处理、资源化利用，用来制备新的烟气脱硝催化剂，从而实现资源的快速循环利用，实现生产零危废，工艺简单，可操作性强。

Description

一种蜂窝式脱硝催化剂生产过程残次品及切除料再利用的 方法

技术领域

本发明涉及一种危险废物(HW49其他废物)回收利用方法，具体地说是一种SCR烟气脱硝催化剂生产过程中一种蜂窝式脱硝催化剂生产过程残次品及切除料再利用的方法，属于危险废物(HW49其他废物)回收利用领域。

背景技术

选择性催化还原法（SCR）烟气脱硝技术因其具有脱硝率较高，价格较低廉，几乎不产生二次污染及受烟气成分局限性小等优点而成为燃煤烟气、烟道气以及其它废气中氮氧化物（NOx）脱除的主流技术。“我国火电厂脱硝改造集中在2012年—2014年，2016后，除老旧机组脱硝改造需求和新建机组脱硝装置安装外，由于催化剂3年—5年左右需要更换，2012年以来安装了烟气脱硝装置的机组将逐步进入脱硝催化剂的更换期，这将持续增加脱硝催化剂的市场需求。目前我国SCR脱硝催化剂总用量已经达到80万立方米，2016以来，2012年前安装的脱硝催化剂已经进入更换期，总量在10万立方米左右，而到2018年，每年更换的废旧SCR脱硝催化剂将达到25万立方米。如果按照2%的残次品及切除料计算，每年产生5000m³残次品及切除料；大部分厂家收集待处理或出售给固体废弃物部门，对生产企业造成资源浪费，增加生产成本。严重时影响企业正常运行，对我国的土壤和水体构成巨大的环境压力。

目前传统工艺如图1所示，对固废（残次品及切除料）的处理设计简单，目前工业应用的SCR烟气脱硝催化剂的生产成本大大提升，销售单价急剧下降，企业利润同时急剧下降。倘若不在设计新的工艺的话，企业为了降低生产成本提高利润，就不会在花费费用将生产过程产生的固体废弃物送至相关部门处理；而且催化剂中有毒物质钒，于各种作用而进入到自然环境（特别是水体），给环境带来严重危害。因此，烟气脱硝催化剂生产过程中的残次品及切除料必须按照一定的规范和法规进行合理的处置，为企业减少生产成本，保护环境。然而需要指出的是，目前可检索到的废催化剂回收再用工艺专利多是将钒、钨、钛提取且实例较少，而关于废SCR烟气脱硝催化剂，在生产企业直接回用的研究和专利尚未见报道。

发明内容

为了解决上述问题，本发明设计了一种蜂窝式脱硝催化剂生产过程残次品及切除料再利用的方法，可将催化剂次品、切除料最大有效恢复至原料状态不被改变，实现废弃催化剂的无害化处理、资源化利用，用来制备新的烟气脱硝催化剂，从而实现资源的快速循环利用，实现生产零危废，工艺简单，可操作性强。

本发明的技术方案为：

一种蜂窝式脱硝催化剂生产过程残次品及切除料再利用的方法，包括如下步骤：

（1）所述催化剂的生产工艺流程将切割调整至煅烧前，调整后为：混炼、预挤出、真空挤出、一级干燥、分拣次品并收集、二级干燥、分拣次品并收集、切割、收集切除料、煅烧、分拣次品、包装；

其中，在一级干燥、二级干燥结束对产品分拣将残次品分拣收集不进入下个工段，并标注项目名称及活性物质含量；将二级干燥合格产品按照项目要求进行切割，将切除料进行收集，标注项目名称及活性物质含量。

（2）将煅烧工序前产生的次品及切除料进行化浆，分析浆液浓度为混炼添加做好准备；

（3）将煅烧后次品送至固体废物处理部门。

其中，所述步骤（2）化浆的方法为：按照残次品、切除料：水=1:4的重量比投入化浆池，连续搅拌4小时，使残次品全部分解均匀分解在水中。

其中，所述步骤（2）按照浆液浓度配置偏钒酸铵溶液，公式为：

y=z-200*x%*n

其中：y为偏钒酸铵加入量；

z为不加浆料是应加入偏钒酸铵量；

x%为浆液浓度；

n为化浆前偏钒酸铵在催化剂中的质量百分比。

进一步地，所述步骤（1）在混炼时（第一步）加入浆液200kg、钛钨粉、钛钨硅粉、加入无离子水；

所述钛钨粉的加入量=300kg-200kg*x%*0.8，其中：300kg为原配方加入量,x%为浆液浓度,0.8为钛钨粉在配方中质量百分比；

所述钛钨硅粉的加入量=100kg-200kg*x%*0.1,其中:100kg为钛钨硅粉原始加入量, x%为浆液浓度,0.1为钛钨硅粉在配方中质量百分比；

所述无离子水的加入量=250kg-200kg*(1-x%),其中250kg为原始加入量，200kg为加入浆液数量，x%为浆液浓度。

本发明的优点在于：

（1）工艺适合生产规模大型化，可利用现有的生产设备，再用工艺过程能安全、高效率、经济地处理生产过程中产生的残次品及切除料催化剂，将原来不可重复利用；

（2）化浆过程对原材料的分子形态不产生任何内部结构变化，化浆后微观形貌表征图与原钛钨粉微观形貌表征图对比，无明显差异，微观粒子分散较为均匀，未出现团聚或抱团现象；

（3）固体废弃物处理流程简单，可节省投资、降低成本；

（4）将生产过程中产生的残次品及切除料使用，实现资源的快速循环利用。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为传统处理方法流程图；

图2为本发明实施例的方法流程图。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明中涉及到的百分号“%”，若未特别说明，是指质量百分比；但溶液的百分比，除另有规定外，是指溶液100ml中含有溶质若干克；液体之间的百分比，是指20℃时容量的比例。

实施例1

如图2所示，一种蜂窝式脱硝催化剂生产过程残次品及切除料再利用的方法，包括如下步骤：

1）、所述催化剂的生产工艺流程调整为：混炼、预挤出、真空挤出、一级干燥、分拣次品并收集、二级干燥、分拣次品并收集、切割、收集切除料、煅烧、分拣次品、包装；

2）、配置偏钒酸铵（催化剂最终活性成分为质量分数0.5%），向偏钒酸铵溶解罐中加入无离子水40L,加入单乙醇胺4.54kg，升温至90℃，加入偏钒酸铵4.54kg，继续升温至98℃，保持30min；

3）、开始混炼，加入钛钨粉275kg，加入钛钨硅粉96kg，加入硬脂酸1.5kg，加入氨水50L，加入浆液200kg，加入无离子水85L，加入质量分数50%的乳酸7.5kg混炼，将料混完；

4）、预挤出、真空挤出方法不变；

5)、将一级干燥、二级干燥产生的残次品、切割产生的切除料（活性成分含量0.6%）称重200kg加入浆料槽，加入800kg无离子水，连续搅拌4小时，分析浆液浓度为16.27%；一级干燥分拣残次品不再进入二级干燥，二级干燥分级残次品，切割切除料不再进入煅烧，对一级干燥次品、二级干燥次品、切除料收集，并标注活性成分，运至化浆工序；

化浆后残次品及切除料与钛钨粉比表面积均在范围内生变化如下表所示：

6）、煅烧残次品收集送至固体废弃物单位处理。

本发明中所用原料均为本领域生产中常用原料，均可从市场中得到，且对于生产结果不会产生影响；本发明中所采用的各种设备，均为本领域生产工艺中使用的常规设备，且各设备的操作、参数等均按照常规操作进行，并无特别之处。

Claims (1)

1.一种蜂窝式脱硝催化剂生产过程残次品及切除料再利用的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)所述催化剂的生产工艺流程将切割调整至煅烧前，调整后为：混炼、预挤出、真空挤出、一级干燥、分拣次品并收集、二级干燥、分拣次品并收集、切割、收集切除料、煅烧、分拣次品、包装；

(2)将煅烧工序前产生的次品及切除料进行化浆，分析浆液浓度为混炼添加做好准备；

(3)将煅烧后次品送至固体废物处理部门；

在一级干燥、二级干燥结束对产品分拣将残次品分拣收集不进入下个工段，并标注项目名称及活性物质含量；将二级干燥合格产品按照项目要求进行切割，将切除料进行收集，标注项目名称及活性物质含量；

所述步骤(1)在混炼时加入浆液200kg、钛钨粉、钛钨硅粉、加入无离子水；

所述步骤(2)化浆的方法为：按照残次品、切除料：水＝1:4的重量比投入化浆池，连续搅拌4小时，使残次品全部分解均匀分解在水中；

所述步骤(2)按照浆液浓度配置偏钒酸铵溶液，公式为：

y＝z-200kg*x％*n

其中：y为偏钒酸铵加入量；

z为不加浆液时应加入偏钒酸铵量；

x％为浆液浓度；

n为化浆前偏钒酸铵在催化剂中的质量百分比；

所述钛钨粉的加入量＝300kg-200kg*x％*0.8，其中：300kg为原配方加入量,x％为浆液浓度,0.8为钛钨粉在配方中质量百分比；

所述钛钨硅粉的加入量＝100kg-200kg*x％*0.1,其中:100kg为钛钨硅粉原始加入量,x％为浆液浓度,0.1为钛钨硅粉在配方中质量百分比；

所述无离子水的加入量＝250kg-200kg*(1-x％),其中250kg为原始加入量，200kg为加入浆液数量，x％为浆液浓度。

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