V2O5-WO3-TiO2催化氧化NO性能研究.pdf

1、本論文研究了V2O5-WO3/TiO2催化劑對NO的催化氧化性能的影響,主要開展了以下方面的工作:
　　(1)主要考察了活性組分負載量、V/W摩爾比、焙燒溫度等制備條件對V2O5-WO3/TiO2催化氧化NO性能的影響。用BET、XRD表征技術(shù)對不同溫度焙燒的催化劑進行表征,了解催化劑的微觀結(jié)構(gòu)和物相。結(jié)果顯示,負載量20％V2O5、V/W=1:1、450℃下焙燒5h制得的催化劑比表面積、孔容和孔徑最大,催化活性最佳;最佳條件下制

2、備的催化劑,在反應(yīng)溫度120℃、NO體積分數(shù)550′10-6、O2體積分數(shù)10%、空速5000 h-1條件下,NO轉(zhuǎn)化率可以達到31.2%。
　　(2)研究了操作條件對V2O5-WO3/TiO2催化劑催化氧化NO性能的影響,NO轉(zhuǎn)化率隨O2含量的增加而增大;隨著NO進口體積分數(shù)的升高和空速的增大而下降;本催化劑在低溫的活性比較好,在120℃的反應(yīng)溫度下的活性均高于其它反應(yīng)溫度下的活性,并且V2O5-WO3/TiO2催化劑據(jù)有良好的

3、穩(wěn)定性。
　　(3)對NO催化氧化反應(yīng)的動力學進行了分析,得到速率方程:
　　rNO=kYNOaYO2b=0.4142exp(1292/RT)[NO]0.88[O2]0.33
　　外擴散和內(nèi)擴散對催化氧化反應(yīng)的影響都可以忽略,說明整個催化過程的總反應(yīng)速度主要受化學動力學的影響。
　　(4)SO2和NO的競爭吸附與鉛室反應(yīng)是SO2對V2O5-WO3/TiO2催化活性影響的主要原因,H2O和NO的競爭吸附是H2O對V

4、2O5-WO3/TiO2催化活性影響的主要原因;SO2和H2O同時存在時比SO2和H2O單獨存在時的催化劑抗毒效果要好,在停止加入SO2和H2O后催化劑活性不能恢復,但在加熱到250℃后活性基本恢復,說明V2O5-WO3/TiO2的毒化失活是可逆的。
　　(5)通過FT-IR表征發(fā)現(xiàn)在SO2、H2O存在的情況下,催化劑表面會形成Ti的硫酸鹽和金屬硝酸鹽,會使催化劑活性有所下降,但不影響V2O5-WO3/TiO2在250℃下催化活性