氨選擇性催化還原（SCR）氮氧化物的V-,2-O-,5--TiO-,2-基催化劑活性及動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、中國(guó)的氮氧化物(NOx)污染問題日益嚴(yán)重，對(duì)NOx進(jìn)行控制是大勢(shì)所趨。 本課題采用氨法選擇性催化還原(SCR)技術(shù)，以自制V2O5/TiO2基催化劑為研究對(duì)象，在自制催化活性測(cè)試反應(yīng)器中測(cè)試制備催化劑的活性，結(jié)合多種催化劑表征技術(shù)，研究催化劑組成和操作條件對(duì)催化劑活性的影響，優(yōu)化催化劑組成和操作條件。此外對(duì)SCR催化劑進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)研究，建立了數(shù)學(xué)模型。 試驗(yàn)中先后以銳鈦型的/工業(yè)級(jí)TiO2和兩個(gè)不同廠家提供的納米級(jí)T

2、iO2為催化劑載體，通過浸漬法在表面負(fù)載V2O5、WO3和MoO3等物質(zhì)制備得到V2O5-WO3(MoO3)/TiO2型催化劑?；钚詫?shí)驗(yàn)采用NO，SO2，O2，N2模擬煙氣，NH3為還原氣體在自制反應(yīng)器中測(cè)試催化劑的活性。 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)A企業(yè)提供的納米TiO2為載體的催化劑活性最差，工業(yè)級(jí)TiO2次之，B企業(yè)提供的納米TiO2活性最好，其活性甚至優(yōu)于商業(yè)催化劑。究其原因是A企業(yè)提供的納米TiO2在制備中與V2O5發(fā)生了反應(yīng)，工業(yè)級(jí)

3、TiO2制備的催化劑比表面較小。所以本課題主要研究了以B企業(yè)提供的納米級(jí)TiO2為載體制備的V2O5-WO3(MoO3)/TiO2型催化劑的活性和動(dòng)力學(xué)。 催化劑活性隨著V2O5負(fù)載量的上升而上升，但負(fù)載量大于1％(重量比)時(shí)NOx脫除的活性上升有限，而N2O會(huì)大量生成，所以V2O5含量選擇1％比較合適；催化劑在300～400℃轉(zhuǎn)化率較高，達(dá)到95～99％，反應(yīng)峰值溫度為390℃；在NH3/NOx＜1時(shí)，NOx脫除率隨之線性增

4、加，NH3/NOx＞1時(shí)，脫除率上升趨緩；氧氣濃度在大于2％時(shí)對(duì)NO脫硝率幾乎無(wú)影響。所以在電廠省煤器和空預(yù)器之間的300～400℃溫度和較高的氧含量，V2O5-WO3(MoO3)/TiO2型催化劑具有較好的SCR活性。 對(duì)1％V2O5-10％WO3-TiO2(B，納米)催化劑進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，得到在試驗(yàn)條件下SCR反應(yīng)與NO為一級(jí)反應(yīng)，與NH3成零級(jí)反應(yīng)，反應(yīng)本征活化能為73.29kJ/mol；符合Eley-Ridea機(jī)理，即