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)是目前廣泛應用的煙氣脫硝技術,V2O5-WO3/TiO2類催化劑是這一技術的主流催化劑,研究V2O5-WO3/TiO2類催化劑的制各工藝,對于SCR催化劑的國產(chǎn)化、或開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的SCR催化劑具有重要意義。本文采用對固定床和燃煤鍋爐實驗脫硝性能對比的評價方法,研究了針對工程應用的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、對催化劑理化表征進行評價。
　　 通過固定床活性實驗,來檢測載體、制備方法、干燥煅燒溫度以及主要成分配比對催化劑脫硝活性的影響。同時也測試了氨氮比、空速和SO2對脫硝性能的影響。
　　 活性實驗測試結(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。
　　 實驗還發(fā)現(xiàn),在V2O5負載量

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,當釩鎢的擔載量由1.6％,8％增長到2％,10％時,脫硝效率曲線并沒有明顯的上移。
　　 實驗探索出的優(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,在250℃煅燒2小時,在450℃下煅燒3小時。該催化劑樣品在SV=40000 h-1時,脫硝效率在250～450℃內(nèi)達到100％。

4、
　　 孔結(jié)構的分析表明,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,活性組分實現(xiàn)了分子層形態(tài)的分布。應用DRIFT分析優(yōu)化配方催化劑表面反應機理,檢測到了明顯的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械強度。
　　 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度均未有很大改變。
　　 針對燃煤鍋爐實驗臺的煙道流場進行模擬,通過對幾何結(jié)構的修正和導流板的布置,改善煙道的流場速度分布,降低流場最大速度值,使速度分布盡可能在催化反應器入口均勻化。
　　 通過對V2O5-WO3/Ti