本发明涉及蜂窝脱硝催化剂技术领域，尤其涉及一种高粉尘堵塞蜂窝式scr脱硝催化剂清洗液及制备、清洗方法。
背景技术：
氮氧化物(nox)是造成酸雨的主要原因之一，与其他污染物在一定条件下能产生光化学烟雾污染，且对人体，植物都能造成直接的伤害，是目前大气污染治理的主要气体。从目前国内燃煤电厂大容量机组的脱销工艺选择来看，scr技术具有技术成熟，脱销效率高，运行稳定，维护简单等优势，目前占有90％的市场份额。催化剂的成本占整个scr系统的40％甚至更多，同时催化剂的性能直接决定了scr系统的脱硝效率，因此优良的催化剂成为scr脱硝技术的关键。
scr烟气脱硝装置一般置于省煤器与空气预热器之间，处于高飞灰段，飞灰沉积导致的催化剂堵塞及粘污以及飞灰中含有的碱金属，碱土金属，贵金属元素等容易造成催化剂活性下降。根据燃煤电厂实际运行的经验，催化剂的平均使用寿命在3年左右。因此，对催化剂进行再生具有很好的经济效益和环境效益。根据载体的不同，scr脱硝催化剂可分为蜂窝式、平板式和波纹板式催化剂，其中蜂窝式scr脱硝催化剂在三者中占比最大。化学清洗液是废弃scr脱硝催化剂再生工艺中不可缺少的关键技术，催化剂的反应活性与其外表面积和孔道特性有很大的关系。在对高粉尘堵塞蜂窝式scr催化剂的清洗中，简单的水洗无法去除孔道中的堵塞物，中高浓度的酸洗又有可能破坏催化剂的结构并且对环境造成一定的危害。因此寻找一种合适的高粉尘堵塞蜂窝式scr催化剂清洗液，以及采取合适的清洗方法是当前工作的关键之一。
技术实现要素：
为了克服现有技术中相关产品的不足，本发明提出一种高粉尘堵塞蜂窝式scr脱硝催化剂清洗液及制备、清洗方法，在保持对高粉尘堵塞蜂窝式scr催化剂达到很好的清洗效果的同时，极大程度地降低对脱销设备的腐蚀，减少催化剂表面的损失以及活性组分的流失。
本发明提供了一种高粉尘堵塞蜂窝式scr脱硝催化剂清洗液，包括以下组分：占总含量1～5wt％的聚乙二醇辛基苯基醚；占总含量0.1～2wt％的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠；占总含量0.1～2wt％的无水偏硅酸钠；占总含量0.1～0.5wt％的乙二胺四乙酸二钠；占总含量0.1～0.5wt％的渗透剂；占总含量0.1～2wt％的缓蚀剂；占总含量0.5～3.5wt％的酸液；其余为水。所述的渗透剂为平平加和jfc，所述的缓蚀剂为六次甲基四胺；所述的酸为草酸。
本发明提供了一种高粉尘堵塞蜂窝式scr脱硝催化剂清洗液的制备方法，包括如下步骤：
(1)配制草酸溶液；
(2)在配置好的草酸溶液中加入聚乙二醇辛基苯基醚、无水偏硅酸钠、乙二胺四乙酸二钠、平平加、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、jfc和六次甲基四胺；
(3)混合均匀。
本发明提供了一种高粉尘堵塞蜂窝式scr脱硝催化剂清洗液的清洗方法，包括如下步骤：
(1)将废催化剂进行吸尘及人工疏通，去除表面浮沉和孔道内积灰，能清除约20％～60％积灰。
(2)对于已清灰处理后的催化剂模块进行清水喷淋冲洗，喷淋3～5min后停止，静止2～4min后再次喷淋，往复三次。
(3)清水洗涤结束后，通入0.5～3.5wt％的草酸溶液，再依次加入1～5wt％的聚乙二醇辛基苯基醚、0.1～2wt％的无水偏硅酸钠、0.1～0.5wt％的乙二胺四乙酸二钠、0.1～0.5wt％的渗透剂，0.1～2wt％的缓蚀剂，最后加入0.1～2wt％的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠；当清洗酸液ph≥2时及时补充酸液。
(4)超声清洗20～50min。
(5)鼓泡清洗20～30min。
(6)化学清洗结束后，清水喷淋水漂洗2～3次，约5～10min。
(7)沥干。
与现有技术相比，本发明有以下优点：
1、本发明采用非离子表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚及发泡剂脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠溶液与其他渗透剂配合，能够渗透、剥离附着在催化剂表面的粉尘，同时在一定程度上避免了对催化剂表面造成损坏及活性组分的流失。
2、本发明采用无水偏硅酸钠做为分散剂，在去除、分散和悬浮污垢方面具有优秀的表现，并能阻止污垢的再沉积。
3、本发明采用乙二胺四乙酸二钠为络合剂，可与ca2 ，mn2 ，fe2 ，mg2 等二价金属离子发生螯合作用，加以去除。
4、本发明采用平平加和jfc为渗透剂具有良好的湿润、乳化、分散、洗净等性能，主要去除粉尘中附在催化剂上的sio2，氧化铝和硫酸钙等。
5、本发明采用的缓蚀剂六次甲基四胺，可以防止酸液对催化剂包装铁壳的侵蚀，减少铁元素的溶解造成对催化剂性能的影响。
6、本发明在清洗过程中利用超声波技术提高了催化剂表面附着物的去除效率，为后续再生药剂的附着提供了良好的基础。
7、本发明采用草酸调剂溶液的ph值维持在2左右，草酸的酸性相对于硫酸较弱，避免了常规酸化方式(一般以稀硫酸为酸洗剂)可能会对脱销设备产生腐蚀，在整个生产工艺中反应分解产生为co2、co和水蒸气，co浓度较低，可通过排气筒达标排放，co2和水蒸气可直接排放，对环境影响小。
8、本发明可通过控制酸液的浓度与接触时间，在保证清洗效果的同时最大程度降低了对催化剂内部的腐蚀，降低了后续废水处理系统的负荷。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
某电厂的scr脱硝系统中的脱硝催化剂投入运行4年，已废弃2年，失效催化剂携带的粉尘量约占催化剂重量的5％。取上述催化剂模块，经过机械及人工清灰后去除模块上约60％的积灰。
本发明实施例采取如下步骤对上述催化剂进行清洗。
步骤1：将已经清灰处理后的催化剂模块(每次装运两块合计4m3)运输至清洗装置区，经吊装放入清洗罐中(容积8m3)，加盖密封后通过喷头将清水(每批次2t)喷淋在催化剂表面，喷淋5min后停止，静止2min后再次喷淋，往复三次后，将泥浆抽入水处理设备中等待处理。
步骤2：清水洗涤结束后，通入草酸溶液(120kg，现场配制)，再依次加入聚乙二醇辛基苯基醚(80kg)、无水偏硅酸钠(40kg)、乙二胺四乙酸二钠(15kg)、渗透剂(10kg)，缓蚀剂(20kg)，六次甲基四胺(18kg)最后加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(8kg)；去除表面负载的粉尘，碱金属等杂质，在当清洗酸液ph≥2时补充适量的新鲜酸液。
步骤3：酸洗液到达设定液位，先开启超声清洗40min，通过微小气泡将黏附在催化剂内部的粉尘颗粒物逐渐带出然后进行鼓泡清洗20min(鼓入空气量10m3/min)，冲洗堵塞严重的催化剂孔洞。
步骤4：化学清洗结束后，再用清水喷淋水(2t)洗去除表面残留的酸液，清洗约5min，经二次清水淋洗后的催化剂，在清洗段沥干一段时间后(含水率30％),清洗完毕。再进行后续再生过程。
结果分析：
上述催化剂经过清洗后，附着颗粒物明显减少，具有很好的清理效果，且对催化剂的毒害很小，有利于催化剂后续的再生及投入使用。上述催化剂再生前后的几何特性中，除开孔率和比表面积有提高，v2o5略有降低，待后续工序进行补充外，其他参数基本保持不变。且再生后催化剂的脱硝率≥90％，so2/so3转化率≤1％，活性达到36～40m/h，阻力≤180pa，满足后续脱销工程的使用要求。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。以上仅为本发明的实施例，但并不限制本发明的专利范围，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本发明说明书内容所做的等效替换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明专利保护范围之内。
1.一种高粉尘堵塞蜂窝式scr脱硝催化剂清洗液，其特征在于：所述高粉尘堵塞蜂窝式scr脱硝催化剂清洗液由非离子表面活性剂、发泡剂、清洗助剂、渗透剂、缓蚀剂及酸组成。
2.根据权利要求1所述的高粉尘堵塞蜂窝式scr脱硝催化剂清洗液，其特征在于：所述非离子表面活性剂为1～5wt％的聚乙二醇辛基苯基醚。
3.根据权利要求1所述的高粉尘堵塞蜂窝式scr脱硝催化剂清洗液，其特征在于：所述发泡剂为0.1～2wt％的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠。
4.根据权利要求1所述的高粉尘堵塞蜂窝式scr脱硝催化剂清洗液，其特征在于：所述清洗助剂为0.1～2wt％的无水偏硅酸钠。
5.根据权利要求1所述的高粉尘堵塞蜂窝式scr脱硝催化剂清洗液，其特征在于：所述清洗助剂为0.1～0.5wt％的乙二胺四乙酸二钠。
6.根据权利要求1所述的高粉尘堵塞蜂窝式scr脱硝催化剂清洗液，其特征在于：所述渗透剂为0.1～0.5wt％的平平加和jfc；所述渗透剂中的平平加和jfc以质量比为1：2～3配制而成。
7.根据权利要求1所述的高粉尘堵塞蜂窝式scr脱硝催化剂清洗液，其特征在于：所述的缓蚀剂为0.1～2wt％的六次甲基四胺。
8.根据权利要求1所述的高粉尘堵塞蜂窝式scr脱硝催化剂清洗液，其特征在于：所述酸为0.5～3.5wt％的草酸。
9.一种应用于权利要求1～8任一项所述的高粉尘堵塞蜂窝式scr催化剂清洗液的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)配制草酸溶液；
(2)在配置好的草酸溶液中加入聚乙二醇辛基苯基醚、无水偏硅酸钠、乙二胺四乙酸二钠、平平加、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、jfc和六次甲基四胺；
(3)混合均匀。
10.一种应用于权利要求1～8中所述的高粉尘堵塞蜂窝式scr脱硝催化剂清洗液的清洗方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)对失活催化剂进行人工清灰、清水喷淋冲洗。
(2)通入0.5～3.5wt％草酸溶液，再依次加入1～5wt％的聚乙二醇辛基苯基醚、0.1～2wt％的无水偏硅酸钠、0.1～0.5wt％的乙二胺四乙酸二钠、0.1～0.5wt％的渗透剂，0.1～2wt％的缓蚀剂，最后加入0.1～2wt％的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠；当清洗酸液ph≥2时及时补充酸液。
(3)超声清洗20～50min。
(4)鼓泡清洗20～30min。
(5)清水喷淋水漂洗2～3次，约5～10min。
(6)沥干。
技术总结