板式V2O5-TiO2脫硝催化劑的制備及性能研究.pdf

1、煤炭的大量燃燒使得SO2、NOx（硝）和粉塵排放量嚴(yán)重超標(biāo)。近年來，隨著各項(xiàng)大氣污染防治政策的推出，我國SO2排放基本得到有效控制，然而NOx排放日益增多，造成環(huán)境惡化，致使我國環(huán)保事業(yè)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
　　 目前NH3選擇性催化還原脫除NOx的方法(SCR)以效率高、技術(shù)成熟等特點(diǎn)，在國內(nèi)外得到廣泛使用，所采用的催化劑主要為V2O5/TiO2基催化劑。由于燃煤煙氣具有高塵量和高流量的特點(diǎn)，工業(yè)脫硝催化劑通常為結(jié)構(gòu)化形式，包括

2、蜂窩式、板式和波紋式。由于板式催化劑具有抗塵能力強(qiáng)的特點(diǎn)，因此更適合我國燃煤煙氣多灰的狀況。
　　 國內(nèi)外在板式催化劑成型方面的文獻(xiàn)報(bào)道很少，僅有一些專利;在板式催化劑機(jī)械性能研究方面幾乎沒有文獻(xiàn)。本文在實(shí)驗(yàn)室前期研究的基礎(chǔ)上，研制了板式催化劑強(qiáng)度評價(jià)裝置，并以硅溶膠為無機(jī)粘結(jié)劑，系統(tǒng)考察了有機(jī)粘結(jié)劑種類、泥料含水量、干燥和煅燒工藝對板式催化劑機(jī)械性能和活性的影響，初步探討了影響原因，為推進(jìn)板式V2O5/TiO2基催化劑的發(fā)展提

3、供基礎(chǔ)工藝數(shù)據(jù)。通過實(shí)驗(yàn)研究得出以下主要結(jié)論:
　　 1、以PVA為有機(jī)粘結(jié)劑的泥料，其可塑性（包括流變性和粘結(jié)性）明顯優(yōu)于HPMC粘結(jié)劑，所制備的催化劑的機(jī)械強(qiáng)度和脫硝活性也較高。
　　 2、泥料性質(zhì)對其水含量非常敏感。水含量從39％增加到46％，泥料可塑性越來越好，繼續(xù)增加水含量，由于泥料粘結(jié)性變差導(dǎo)致可塑性變差。隨著泥料中水含量的增加，所制備的催化劑的中大孔增多，強(qiáng)度降低;脫硝活性先提高，之后基本保持不變。最優(yōu)泥料

4、水含量為46％左右。
　　 3、干燥過程中催化劑制備中不可缺少的工序，其決定著催化劑的強(qiáng)度。隨著干燥升溫速率從0.3℃/min提高1℃/min，板式催化劑的強(qiáng)度變化不大，繼續(xù)提高至3℃/min，催化劑的強(qiáng)度降低。
　　 4、煅燒過程對催化劑強(qiáng)度的影響不如干燥過程顯著。隨著煅燒時(shí)間的增加，催化劑的強(qiáng)度提高。煅燒時(shí)的升溫速率從5℃/min提高至20℃/min，催化劑的強(qiáng)度逐漸降低。
　　 5、隨著煅燒溫度從450℃提

5、高至550℃，催化劑的中大孔減少，強(qiáng)度提高，BET面積略有減小，但活性差別不大;繼續(xù)升溫至650℃，催化劑的中大孔和強(qiáng)度基本不變，但BET面積明顯減小，活性降低。
　　 6、綜合考慮催化劑的活性和強(qiáng)度，板式催化劑的最佳制備條件為:泥料水含量46％左右、干燥升溫速率1℃/min、煅燒溫度550℃、煅燒升溫速率5℃/min、煅燒時(shí)間2h。根據(jù)該工藝制備的板式催化劑，其初始強(qiáng)度優(yōu)于工業(yè)板式催化劑，穩(wěn)態(tài)磨損率與之相當(dāng)(0.5％/h);脫