SCR脫硝催化劑試驗(yàn)研究與動力學(xué)模擬.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力工業(yè)發(fā)展迅速，火電廠排放的煙氣中含有大量氮氧化物（NOx），未經(jīng)處理的氮氧化物直接排入大氣中對我國環(huán)境造成了嚴(yán)重的危害。氮氧化物對大氣環(huán)境造成的污染已經(jīng)成為一個日益關(guān)注的全球性問題。氨法選擇性催化還原（SCR）脫硝法是目前最有效的氮氧化物脫除技術(shù)之一，該方法在發(fā)達(dá)國家己得到較廣泛應(yīng)用，但國內(nèi)尚未完全掌握其核心技術(shù)-催化劑的制備。本文旨在探索釩鈦基催化劑的制備方法，制備具有良好低溫活性的SCR催化劑。
　

2、　 本文通過粉末狀催化劑的制備實(shí)驗(yàn)、催化劑的活性測試、優(yōu)選催化劑的脫硝影響因素分析以及催化劑的表觀-微觀表征，結(jié)果表明：利用溶膠TiO2制備的催化劑脫硝活性最優(yōu)。從對催化劑進(jìn)行SEM-EDX分析來看，溶膠TiO2制備的催化劑相比前三種催化劑表面粒徑分布較均勻，但仍然有少量結(jié)塊。從催化劑樣品的熱重分析曲線可以看出：在200～600℃溶膠法制備的催化劑熱重曲線相對平穩(wěn)，溶膠法制備的催化劑的熱穩(wěn)定性明顯優(yōu)于其它制備方法制備的催化劑。EDX分

3、析和BET分析溶膠浸漬法制備的催化劑分析結(jié)果都優(yōu)于其他催化劑，溶膠狀載體在吸附和加載均勻性方面存在明顯優(yōu)勢，因此能夠使被浸漬組分相對穩(wěn)定的固定在溶膠的外表面。溶膠加載過程中活性物質(zhì)V2O5和助催化劑WO3負(fù)載于溶膠TiO2表面，經(jīng)過充分的反應(yīng)形成穩(wěn)定復(fù)合物質(zhì)，增大了復(fù)合催化劑的比表面積。在自制的催化劑活性試驗(yàn)臺上測試溫度、O2含量、氨氮比、空速等因素對溶膠浸漬法制備的三元催化劑V2O5-WO3/TiO2脫硝活性的影響，在溫度為360～3

4、80℃時溶膠制備催化劑活性最高，其他影響因素的最佳范圍：含氧量為1％以上，氨氮比為1.0～1.2，空速為15000mL/（h·g）。
　　 研究了對催化劑溶膠載體的超聲波改性提高催化劑活性及催化劑中硫酸鹽含量對催化活性的影響試驗(yàn)，并對改性后的催化劑進(jìn)行表觀-微觀表征，結(jié)果表明：通過對TiO2溶膠載體進(jìn)行超聲波改性，在相同的溫度范圍催化劑的脫硝效率有明顯提高，超聲波處理使得溶膠載體變得蓬松、均勻，加載活性物質(zhì)和催化助劑使得它們在催

5、化劑表面形成較多V5+-OH脫硝活性物質(zhì)，因此改性后的催化劑脫硝活性也更高。
　　 在催化劑載體溶膠中加載硫酸鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％（占催化劑總體質(zhì)量分?jǐn)?shù)）時，催化劑脫硝效率最佳，而且超過了不含硫酸鹽催化劑的脫硝效率，達(dá)到了96％以上。對含硫酸鹽催化劑進(jìn)行熱穩(wěn)定性分析，催化劑添加硫酸鹽后樣品在200～550℃之間催化劑的熱穩(wěn)定性較好。
　　 利用化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)模擬軟件Chemkin4.1，對催化脫硝的詳細(xì)反應(yīng)過程進(jìn)行了動力學(xué)