摘要: 在以TiO2 為載體的基礎(chǔ)上,考察了活性組分WO3 和V2O5 的質(zhì)量分數(shù)以及SiO2 和Al2O3 的加入對SCR催化劑脫硝性能的影響,篩選出的最佳催化劑組成與某商業(yè)催化劑的催化活性、制備方法和催化劑組成進行比較。結(jié)果表明, SiO2 和Al2O3 的加入會降低催化劑的脫硝性能,篩選出的最佳催化劑組成為0. 5%V2O5 ～10%WO3 /TiO2 ;與實驗室通過溶膠2凝膠法制備載體然后負載活性組分的制備方法不同,商業(yè)催化劑是將粒徑均勻的銳鈦礦型TiO2 與玻璃纖維(主要成分為SiO2 和Al2O3 )通過黏合劑混合制備成型的催化劑載體,然后負載活性組分;由于制備方法和催化劑組成等方面的較大差異, 0. 5%V2O5 ～10%WO3 /TiO2 在低于603 K時具有很好的NO脫除率,而商業(yè)催化劑在實際煙氣溫度(603 K～663 K)范圍內(nèi),能穩(wěn)定保持90%以上脫硝率。

關(guān)鍵詞: 選擇性催化還原, 氮氧化物, V2O5-WO3 /TiO2 , 商業(yè)SCR催化劑

氮氧化物(NOx )主要來自化石燃料燃燒,不僅是酸雨形成的主要原因,而且可與碳氫化物、臭氧等反應,形成光化學煙霧。目前,光化學煙霧已成為僅次于可吸入顆粒物和二氧化硫的重要大氣污染物。燃煤電廠是NOx 的主要排放源之一。其NOx 控制除采用低氮燃燒外,還需采取燃燒后處理方法。目前,工業(yè)上廣泛應用的是選擇性催化還原( SelectiveCatalytic Reduction, SCR)技術(shù)。SCR技術(shù)以NH3 為還原劑(NH32SCR) ,V2O5 /TiO2 為催化劑, NOx 脫除效率可達85%以上。該技術(shù)對鍋爐煙氣NOx 控制效果顯著,占地面積小、技術(shù)成熟并易于操作,無二次污染,在全球范圍內(nèi)已有數(shù)百臺電廠燃煤鍋爐成功應用的業(yè)績和幾十年的運行經(jīng)驗。

催化劑是SCR技術(shù)的核心,目前,仍未能實現(xiàn)國產(chǎn)化,其生產(chǎn)技術(shù)僅為國外幾家大公司掌握,不利于中國對NOx 污染的控制。催化劑的組成對其性能影響很大, 特別是釩和鎢的負載量、載體類型等對氧化釩物種的表面形態(tài)、催化劑的表面酸性和SCR反應的活化能影響很大。在已有對催化劑制備條件研究的基礎(chǔ)上,本實驗旨在通過較系統(tǒng)地研究WO3 和V2O5 的質(zhì)量分數(shù)以及SiO2 和Al2O3 的加入對SCR催化劑脫硝性能的影響,并將實驗室制得催化劑與某商業(yè)催化劑進行比較,以指導實驗中催化劑的進一步研究,為SCR催化劑的國產(chǎn)化積累經(jīng)驗。

1　實驗部分

2　結(jié)果與討論

3　結(jié)　語

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