不銹鋼板載V2O5-TiO2脫硝催化劑的制備及其脫硝性能研究.pdf

1、選擇性催化還原技術(shù)(SCR)是當(dāng)今各國(guó)采取的最為有效的脫除氮氧化物的技術(shù)之一，具有不形成二次污染、催化活性高等諸多優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用十分廣泛。因此，設(shè)計(jì)合成機(jī)械強(qiáng)度高使用壽命長(zhǎng)、應(yīng)用范圍廣的SCR催化劑一直是科研工作者致力研究的熱點(diǎn)，對(duì)于我國(guó)的環(huán)保事業(yè)有著重要意義。本文針對(duì)工業(yè)使用的脫硝催化劑脫硝效率好但機(jī)械強(qiáng)度不夠且易堵塞等缺點(diǎn)，我們?cè)O(shè)計(jì)并制備了不銹鋼板載脫硝催化劑，其在SCR反應(yīng)中表現(xiàn)良好的催化效率，且具有原料成本低廉、制備過(guò)程簡(jiǎn)單和機(jī)械強(qiáng)

2、度好等優(yōu)點(diǎn)。
　　 1、首先比較了不同來(lái)源的TiO2載體、活性組分V2O5的負(fù)載量以及助催化劑WO3含量等催化劑組成對(duì)所制備的V2O5/TiO2催化劑在氨選擇性催化還原氮氧化物(SCR)中的催化性能影響，并采用低溫氮?dú)馕?脫附、粉末X射線衍射(XRD)、紅外(FT-IR)和掃描電鏡(SEM)等表征手段對(duì)所制備的催化劑進(jìn)行表征，研究發(fā)現(xiàn)，以溶膠-凝膠法制備的TiO2為載體所制備的脫硝催化劑，在空速AV=20000h-1的操作條件

3、下，反應(yīng)溫度為350-360℃，催化脫硝效率可穩(wěn)定在95％以上。通過(guò)對(duì)催化活性組分V2O5的負(fù)載量、助催化劑WO3的含量等優(yōu)化，當(dāng)V2O5負(fù)載量為1.5％，助催化劑WO3含量為6％時(shí)，所制備的V2O5/TiO2催化劑具有較好的脫硝效率。研究了模擬煙氣組成對(duì)催化劑脫硝性能的影響規(guī)律，發(fā)現(xiàn)原料氣NO初始濃度與催化劑脫硝效率無(wú)關(guān)，O2含量最優(yōu)為6％、NH3：NO比率為1時(shí)，脫硝效率可以達(dá)到90％以上。
　　 2、研究了不銹鋼板載V2O

4、5/TiO2脫硝催化劑的制備方法及其在氨選擇性催化還原氮氧化物(SCR)中的催化性能。首先采用分步浸漬法制備了V2O5/WO3/TiO2復(fù)合氧化物催化劑，然后采用涂覆法將該催化劑粘合于經(jīng)過(guò)硫酸處理和鈦酸丁酯溶膠處理過(guò)的不銹鋼板板材表面，獲得了不銹鋼板負(fù)載的V2O5/WO3/TiO2催化劑。比較了不同膠粘合劑、催化活性組分在不銹鋼板上的負(fù)載量等對(duì)催化劑性能的影響規(guī)律，采用XRD、FT-IR和SEM等表征手段對(duì)制備的催化劑進(jìn)行了表征。結(jié)果表

5、明，當(dāng)以聚乙烯醇-硅溶膠為粘合劑、催化劑的最佳板載量為0.014g/cm2時(shí)，所制備的板式脫硝催化劑性具有較高的催化脫硝效率?？疾炝四M煙氣組成、反應(yīng)溫度、空速以及SO2毒化催化劑等反應(yīng)條件對(duì)催化劑性能的影響規(guī)律，結(jié)果表明，當(dāng)空速為8000L/kg×h-1，反應(yīng)溫度為360℃時(shí)，NOx脫除率可以達(dá)到92％以上，且所制備的催化劑具有良好的穩(wěn)定性和耐硫性。
　　 3、初步探索了板載V2O5/TiO2薄膜型催化劑的制備方法及其在氨選擇

6、性催化還原氮氧化物(SCR)中的催化性能。以乙酰丙酮氧釩和鈦酸四丁酯的混合溶膠為原料，采用浸漬-提拉法，經(jīng)過(guò)干燥和焙燒等步驟，可將V2O5/TiO2均勻負(fù)載于不銹鋼板表面制備不銹鋼板載V2O5/TiO2薄膜催化劑，考察了乙酰丙酮氧釩和鈦酸四丁酯配比、提拉次數(shù)等對(duì)制備的催化劑性能影響規(guī)律，當(dāng)乙酰丙酮氧釩和鈦酸四丁酯配比為0.7:63(質(zhì)量比)、浸漬-提拉5次后，所制備的不銹鋼板載V2O5/TiO2薄膜催化劑在反應(yīng)溫度為350℃、空速為10