SCR催化劑的制備和脫硝性能影響因素的研究.pdf

1、選擇性催化脫除(SCR:Selective Catalyst Reduction)是目前廣泛應(yīng)用的煙氣脫硝技術(shù),V2O5-WO3/TiO2類催化劑是這一技術(shù)的主流催化劑,研究V2O5-WO3/TiO2類催化劑的制各工藝,對(duì)于SCR催化劑的國(guó)產(chǎn)化、或開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的SCR催化劑具有重要意義。本文采用對(duì)固定床和燃煤鍋爐實(shí)驗(yàn)脫硝性能對(duì)比的評(píng)價(jià)方法,研究了針對(duì)工程應(yīng)用的V2O5-WO3/TiO2催化劑模塊的制備工藝及其脫硝性能影響因素,并

2、對(duì)催化劑理化表征進(jìn)行評(píng)價(jià)。
　　 通過固定床活性實(shí)驗(yàn),來檢測(cè)載體、制備方法、干燥煅燒溫度以及主要成分配比對(duì)催化劑脫硝活性的影響。同時(shí)也測(cè)試了氨氮比、空速和SO2對(duì)脫硝性能的影響。
　　 活性實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果顯示,制備方法并不是催化劑脫硝性能的主要影響因素,鈦白粉的種類對(duì)催化劑活性產(chǎn)生的影響更大;分段干燥可以使催化劑孔分布更加合理;分段煅燒可以使催化劑樣品具有更大的比表面積和孔隙率。
　　 實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn),在V2O5負(fù)載量

3、不變的情況下,催化劑在全溫度區(qū)間內(nèi)的催化活性并不隨著WO3含量的增加而上升,受分布形態(tài)和表面覆蓋率的影響,當(dāng)釩鎢的擔(dān)載量由1.6％,8％增長(zhǎng)到2％,10％時(shí),脫硝效率曲線并沒有明顯的上移。
　　 實(shí)驗(yàn)探索出的優(yōu)化配方及工藝為:V2O5含量為1.6％,WO3含量為8％,經(jīng)80℃和110℃下各干燥一小時(shí),在250℃煅燒2小時(shí),在450℃下煅燒3小時(shí)。該催化劑樣品在SV=40000 h-1時(shí),脫硝效率在250～450℃內(nèi)達(dá)到100％。

4、
　　 孔結(jié)構(gòu)的分析表明,優(yōu)化配方具有合適的小孔、中孔和大孔的分布,SEM掃描電鏡和TEM透射電鏡的微觀形貌圖顯示,優(yōu)化配方具備了商用催化劑的特點(diǎn),活性組分實(shí)現(xiàn)了分子層形態(tài)的分布。應(yīng)用DRIFT分析優(yōu)化配方催化劑表面反應(yīng)機(jī)理,檢測(cè)到了明顯的Lewis酸性位和Bronsted酸性位的存在。
　　 在NH3/Nox=1和SV=3500 h-1的真實(shí)煙氣條件下,優(yōu)化配方催化劑模塊在350～400℃的溫度區(qū)間內(nèi)脫硝效率均在84％

5、以上,運(yùn)行600 h后,活性并未出現(xiàn)明顯的下降,表明該模塊具備一定的抗中毒性能和機(jī)械強(qiáng)度。
　　 中毒后的催化劑模塊經(jīng)1％的H2SO4溶液酸洗后,表面K2O得以完全清除,且催化劑的微觀形貌和抗壓強(qiáng)度均未有很大改變。
　　 針對(duì)燃煤鍋爐實(shí)驗(yàn)臺(tái)的煙道流場(chǎng)進(jìn)行模擬,通過對(duì)幾何結(jié)構(gòu)的修正和導(dǎo)流板的布置,改善煙道的流場(chǎng)速度分布,降低流場(chǎng)最大速度值,使速度分布盡可能在催化反應(yīng)器入口均勻化。
　　 通過對(duì)V2O5-WO3/Ti