1.本發(fā)明涉及一種含鉬和鎳廢催化劑焙燒廢氣處理方法。

背景技術(shù)：

2.mo-ni-al2o3型廢催化劑是一種煉油催化劑，在對廢催化劑進(jìn)行處理時，焙燒爐廢氣含有污染環(huán)境的硫氧化物、氮氧化物、二氧化碳等物質(zhì)。針對此三類污染物質(zhì)需要進(jìn)行處理，以實現(xiàn)減量化達(dá)標(biāo)排放，而此類廢氣處理，一直關(guān)注的是硫氧化物、氮氧化物的處理，而對二氧化碳的處理卻少有關(guān)注。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

3.本發(fā)明的目的是要提供一種含鉬和鎳廢催化劑焙燒廢氣處理方法，解決了廢催化劑焙燒產(chǎn)生的廢氣脫硫、脫硝、脫碳的問題。

4.為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

5.本發(fā)明提供了一種含鉬和鎳廢催化劑焙燒廢氣處理方法，它包括：

6.s1、將廢催化劑與純堿混合焙燒；

7.s2、采用燒堿溶液對焙燒產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行噴淋洗氣，燒堿溶液的濃度采用15％～21％且流量為60～100m3/h；

8.s3、向噴淋洗氣后的液體中加入熟石灰進(jìn)行燒堿的再生。

9.優(yōu)選地，s1中的焙燒溫度是650～750℃，焙燒時間2～4小時，過量空氣指數(shù)1.1～1.3。

10.優(yōu)選地，s2中所用的燒堿為催化劑所應(yīng)用于的企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的燒堿。

11.優(yōu)選地，廢催化劑投入量3300kg/h時，燒堿吸收液供應(yīng)量為80m3/h，燒堿濃度17％。

12.優(yōu)選地，還包括將s1中焙燒后的粉末用水浸漬、過濾，收集過濾后的液體而將重金屬回收。

13.優(yōu)選地，還包括將s3中再生的燒堿配制成供s2中使用的燒堿溶液。

14.由于上述技術(shù)方案運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點：

15.本發(fā)明的含鉬和鎳廢催化劑焙燒廢氣處理方法，由于對焙燒產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行燒堿溶液(氫氧化鈉)噴淋，使得煙氣中的硫氧化物、氮氧化物和二氧化碳得以被同時去除，且發(fā)現(xiàn)了最佳的燒堿濃度和流量分別為15％～21％和60～100m3/h，在此濃度和流量下的燒堿噴淋下可以較高效率地對煙氣脫硝、脫硫、脫碳。

附圖說明

16.后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細(xì)描述本發(fā)明的一些具體實施例。附圖中：

17.圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施例的方法步驟圖。

具體實施方式

18.下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

19.在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

20.此外，下面所描述的本發(fā)明不同實施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互結(jié)合。

21.mo-ni-al2o3型廢催化劑是含鉬和鎳廢催化劑，用于石油行業(yè)煉油。主要成分如下：

22.表1：mo-ni-al2o3型廢催化劑主要成份表

[0023][0024]

說明：1、為方便下文理論推算，含量取指定數(shù)值，實際含量會有偏差，不影響推算邏輯和研究結(jié)論；

[0025]

2、為便于理論推算，重油分子式采用c

20h42

，結(jié)果顯示基本符合推算邏輯和研究結(jié)論。

[0026]

危廢處理行業(yè)，借鑒火法冶金技術(shù)，將廢催化劑與純堿混合焙燒，從而將鉬、釩等元素轉(zhuǎn)化為水溶性鹽，進(jìn)一步分離為高純度的化合物，重新應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，達(dá)到危廢資源化的目的。

[0027]

在對該廢催化劑處理時，主要包括下列步驟(如圖1)：

[0028]

s1、將廢催化劑與純堿混合焙燒；

[0029]

s2、采用燒堿溶液對焙燒產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行噴淋洗氣，燒堿溶液的濃度采用15％～21％且流量為60～100m3/h；

[0030]

s3、向噴淋洗氣后的液體中加入熟石灰進(jìn)行燒堿的再生。

[0031]

s1中的焙燒溫度是650～750℃，焙燒時間2～4小時，過量空氣指數(shù)1.1～1.3。

[0032]

s2中所用的燒堿為催化劑所應(yīng)用于的企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的燒堿。

[0033]

廢催化劑投入量3300kg/h時，燒堿吸收液供應(yīng)量為80m3/h，燒堿含量17％。

[0034]

還包括將s1中焙燒后的粉末用水浸漬、過濾，收集過濾后的液體而將重金屬回收。

[0035]

還包括將s3中再生的燒堿配制成供s2中使用的燒堿溶液，從而使資源循環(huán)使用。

[0036]

表2：焙燒工藝參數(shù)表

[0037][0038]

在上述焙燒工藝條件下，廢催化劑各組分主要發(fā)生下列化學(xué)變化：

[0039]

反應(yīng)一：2mos2+7o2＝2moo3+4so2↑

[0040]

反應(yīng)二：moo3+na2co3＝na2moo4+co2↑

[0041]

反應(yīng)三：c

20h42

+30.5o2＝21h2o+20co2↑

[0042]

反應(yīng)四：2nis+3o2＝2nio+2so2↑

[0043]

反應(yīng)五：2cos+3o2＝2coo+2so2↑

[0044]

反應(yīng)六：2so2+2na2co3+o2＝2na2so4+2co2↑

[0045]

反應(yīng)七：2v2o5+6na2co3＝4na3vo4+6co2↑

[0046]

反應(yīng)八：al2o3+na2co3＝2naalo2+co2↑

[0047]

反應(yīng)九：as2s3+6na2co3+7o2＝2na3aso4+3na2so4+6co2↑

[0048]

反應(yīng)十：p2o5+3na2co3＝2na3po4+3co2↑

[0049]

反應(yīng)十一：sio2+na2co3＝na2sio3+co2↑

[0050]

焙燒過程是在一定工藝條件下，廢催化劑組分與空氣中的氧氣和純堿反應(yīng)過程，反應(yīng)過程中伴生硫氧化物、氮氧化物和二氧化碳等污染物。

[0051]

純堿不足以完全捕捉生成的硫氧化物等，生產(chǎn)實踐數(shù)據(jù)顯示，約5％左右的硫氧化物進(jìn)入反應(yīng)尾氣。

[0052]

重油中的氮元素和空氣中的氮氣，在焙燒過程中與氧氣、自由基等反應(yīng)生成氮氧化物，氮氧化物包含約90％的一氧化氮和10％左右的二氧化氮。進(jìn)入尾氣。重油燃燒同時產(chǎn)生較大量的二氧化碳溫室氣體。

[0053]

當(dāng)表1組分的廢催化劑投入量為3300kg/h時，按照表2的工藝條件，焙燒廢氣量約10909nm3/h，廢氣中污染物二氧化硫約713mg/nm3、氮氧化物約130mg/nm3、二氧化碳約170g/nm3。

[0054]

本例利用了企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的燒堿水溶液。

[0055]

上述步驟s2中噴淋洗氣過程中廢氣中的so2先溶解于氫氧化鈉溶液中，然后離解成so

32-；so

32-先溶解于氫氧化鈉溶液中，然后離解成與so

42-；no2先溶解于氫氧化鈉溶液中,然后離解成no

3-；co2先溶解于氫氧化鈉溶液中，然后離解成co

32-、hco

3-。

[0056]

燒堿水溶液洗氣過程主要發(fā)生下列反應(yīng)：

[0057]

反應(yīng)十二：2naoh+so2＝na2so3+h2o

[0058]

反應(yīng)十三：2naoh+3no2+h2o＝2nano3+no

[0059]

反應(yīng)十四：2naoh+co2＝na2co3+h2o

[0060]

反應(yīng)十五：na2so3+1/2o2＝na2so4[0061]

為探討燒堿含量變化對脫除效果的影響規(guī)律，發(fā)明人利用現(xiàn)有洗氣裝置，對下列濃度的燒堿吸收液進(jìn)行了研究：

[0062]

表3：燒堿吸收液數(shù)據(jù)表(1)

[0063][0064]

研究顯示燒堿吸收液供應(yīng)量為80m3/h，燒堿含量約17％時，具有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，為進(jìn)一步探討流量變化對脫除效果的影響規(guī)律，發(fā)明人利用現(xiàn)有洗氣裝置，對下列流量的燒堿吸收液進(jìn)行了研究：

[0065]

表4：燒堿吸收液數(shù)據(jù)表(2)

[0066][0067]

下面以具體實施例進(jìn)行說明。

[0068]

實施例1

[0069]

15％/80m3/h(燒堿濃度/吸收液流量，下文同義)：

[0070]

表5實驗數(shù)據(jù)記錄表(1)

[0071][0072]

經(jīng)計算，吸收了約84.4％的硫氧化物、84.5％的二氧化氮、27.2％的二氧化碳。

[0073]

實施例2

[0074]

17％/80m3/h：

[0075]

表6實驗數(shù)據(jù)記錄表(2)

[0076][0077]

經(jīng)計算，吸收了約87.1％的硫氧化物、86.5％的二氧化氮、33.4％的二氧化碳。

[0078]

實施例3

[0079]

19％/80m3/h：

[0080]

表7實驗數(shù)據(jù)記錄表(3)

[0081][0082]

經(jīng)計算，吸收了約88.2％的硫氧化物、86.9％的二氧化氮、38.6％的二氧化碳。

[0083]

實施例4

[0084]

21％/80m3/h：

[0085]

表8實驗數(shù)據(jù)記錄表(4)

[0086][0087]

經(jīng)計算，吸收了約88.7％的硫氧化物、87.0％的二氧化氮、43.1％的二氧化碳。

[0088]

表9數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析表(1)

[0089][0090]

在現(xiàn)有洗氣裝置內(nèi)，吸收液流量控制在80.00m3/h，常溫、常壓環(huán)境下，以15.00％為初始濃度，每次濃度提升2.00％，以21.00％為結(jié)束濃度。從表9數(shù)據(jù)可歸納總結(jié)出以下規(guī)律：

[0091]

(1)濃度由15.00％提高到17.00％時，硫氧化物濃度下降17.43％，變化顯著之后

濃度逐漸提高，濃度下降效果逐漸降低；

[0092]

(2)90％以上氮氧化物以no形式存在，隨吸收液濃度變化，氮氧化物濃度下降效果不明顯；

[0093]

(3)在15.00％到21.00％之間，二氧化碳濃度接近按比例下降，堿吸收液濃度每提高2％，二氧化碳濃度下降8-10mg/nm3。

[0094]

實施例5

[0095]

17％/60m3/h：

[0096]

表10實驗數(shù)據(jù)記錄表(5)

[0097][0098]

吸收了約86.7％的硫氧化物、86.6％的二氧化氮、33.1％的二氧化碳。

[0099]

實施例6

[0100]

17％/100m3/h：

[0101]

表11實驗數(shù)據(jù)記錄表(6)

[0102][0103][0104]

吸收了約87.9％的硫氧化物、86.7％的二氧化氮，33.8％的二氧化碳。

[0105]

表12數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析表(2)

[0106][0107]

在現(xiàn)有洗氣裝置內(nèi)，吸收液濃度控制在17％，常溫、常壓環(huán)境下，研究吸收液流量60、80、100m3/h時吸收狀況。從表12數(shù)據(jù)可歸納總結(jié)出以下規(guī)律：

[0108]

流量在60到100m3/h之間時，流量變化對吸收效率影響較小。

[0109]

步驟s3中洗后液再生：

[0110]

噴淋洗氣后的洗后液利用熟石灰再生燒堿技術(shù)，實現(xiàn)燒堿吸收液較大程度的循環(huán)利用。

[0111]

洗后液再生過程主要發(fā)生下列反應(yīng)：

[0112]

反應(yīng)十六：ca(oh)2+na2so3＝caso3↓

+2naoh

[0113]

反應(yīng)十七：ca(oh)2+na2so4＝caso4↓

+2naoh

[0114]

反應(yīng)十八：ca(oh)2+na2co3＝caco3↓

+2naoh

[0115]

洗后液在再生池加熟石灰沉淀還原。脫除的硫以亞硫酸鈣、硫酸鈣的型式析出，脫除的碳以亞碳酸鈣的型式析出，硝酸鈉、硝酸鈣達(dá)到溶解度之前，將廢液打到廢水處理系統(tǒng)蒸發(fā)處理，重新通入新一批清洗液。再生后的naoh回吸收塔循環(huán)使用。

[0116]

可溶性鹽達(dá)到溶解度前，打入廢水處理系統(tǒng)蒸發(fā)處理，更換新一批燒堿水溶液洗滌煙氣。

[0117]

由于在吸收過程中以鈉堿為吸收液，系統(tǒng)不會出現(xiàn)結(jié)垢等問題，運行安全可靠。由于鈉堿吸收液反應(yīng)的速率很快，能在較小的液氣比條件下，達(dá)到較高的脫除率。

[0118]

鈉基吸收液吸收速度快，故可用較小的液氣比，達(dá)到較高的脫除效率，一般在85％以上；

[0119]

由于鈉堿的反應(yīng)速度要比其他吸收劑的反應(yīng)速度快很多，因此在相同脫除率的情況下，循環(huán)液的用量只是石灰石/石膏法的1/5，節(jié)能效率顯著。

[0120]

至于s1中焙燒后的粉末，可以用水浸漬、過濾，收集過濾后的液體而將重金屬回收。

[0121]

綜上所述，本發(fā)明的工藝在對含鉬和鎳廢催化劑的回收處理時，對焙燒產(chǎn)生的廢氣進(jìn)行噴淋吸收

??

洗液再生過程，重點是噴淋吸收過程的工藝控制，更進(jìn)一步的創(chuàng)新點是探討了對溫室氣體二氧化碳的吸收過程。對廢催化劑焙燒尾氣進(jìn)行“雙堿法”處理，也即燒堿噴淋和熟石灰再生。燒堿溶液的濃度采用15％～21％且流量為60～100m3/h時，效果較好，尤其是燒堿吸收液供應(yīng)量為80m3/h、燒堿濃度17％。

[0122]

上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。技術(shù)特征：

1.一種含鉬和鎳廢催化劑焙燒廢氣處理方法，其特征在于，它包括：s1、將廢催化劑與純堿混合焙燒；s2、采用燒堿溶液對焙燒產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行噴淋洗氣，燒堿溶液的濃度采用15%~21%且流量為60~100m3/h；s3、向噴淋洗氣后的液體中加入熟石灰進(jìn)行燒堿的再生。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鉬和鎳廢催化劑焙燒廢氣處理方法，其特征在于：s1中的焙燒溫度是650~750℃，焙燒時間2~4小時，過量空氣指數(shù)1.1~1.3。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鉬和鎳廢催化劑焙燒廢氣處理方法，其特征在于：s2中所用的燒堿為催化劑所應(yīng)用于的企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的燒堿。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鉬和鎳廢催化劑焙燒廢氣處理方法，其特征在于：廢催化劑投入量3300kg/h時，燒堿吸收液供應(yīng)量為80m3/h，燒堿濃度17%。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鉬和鎳廢催化劑焙燒廢氣處理方法，其特征在于：還包括將s1中焙燒后的粉末用水浸漬、過濾，收集過濾后的液體而將重金屬回收。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鉬和鎳廢催化劑焙燒廢氣處理方法，其特征在于：還包括將s3中再生的燒堿配制成供s2中使用的燒堿溶液。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明涉及一種含鉬和鎳廢催化劑焙燒廢氣處理方法，它包括：S1、將廢催化劑與純堿混合焙燒；S2、采用燒堿溶液對焙燒產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行噴淋洗氣，燒堿溶液的濃度采用15%~21%且流量為60~100m3/h；S3、向噴淋洗氣后的液體中加入熟石灰進(jìn)行燒堿的再生。由于對焙燒產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行燒堿溶液（氫氧化鈉）噴淋，使得煙氣中的硫氧化物、氮氧化物和二氧化碳得以被同時去除，且發(fā)現(xiàn)了最佳的燒堿濃度和流量分別為15%~21%和60~100m3/h，在此濃度和流量下的燒堿噴淋下可以較高效率地對煙氣脫硝、脫硫、脫碳。脫碳。脫碳。

技術(shù)研發(fā)人員：索平 周楓林 華靖 曹璐

受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海逐浪環(huán)保工程有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.10.15

技術(shù)公布日：2022/1/21