V2O5-WO3/TiO2煙氣脫硝催化劑的載體選擇
來源:中國電機工程學報 閱讀:6386 更新時間:2012-04-01 11:26摘要:在選擇性催化還原試驗臺上對4種不同TiO2為載體制備的催化劑的脫硝性能進行測試,采用BET、X 射線衍射、傅里葉轉換紅外光譜、掃描電鏡一能譜分析、x射線熒光分析和熱重分析等技術進行微觀表征,并與商業催化劑進行對比。以硫酸法制備的納米級銳鈦型TiO2適合作為選擇性催化還原催化劑載體,制備的催化劑脫硝效率高,溫度窗口寬,選擇性好,其中硫酸鹽質量分數為8%~10%時最為有利;以氯化法制備納米TiO2過程中,生成了V3Ti6O17的聚合物導致NO脫除率較低,因此不適合作為催化劑載體。以工業級TiO2為載體制備的催化劑氨氮比為1.0時,在355-420℃的溫度范圍內NO脫除率為80%-85%,但由于成本很低,因此可以用于脫硝要求不高的場合。由鈦酸丁酯溶膠法制備TiO2為載體制備的SCR催化劑性能不及硫酸法制備的納米級銳鈦型TiO2制備的催化劑,且操作復雜,技術難度大,不適宜推廣。
關鍵詞:V2O5-WO3/TiO2;催化劑載體;選擇性催化還原;煙氣脫硝;納米級銳鈦型TiO2
0 引言
NH3法選擇性催化還原(selective catalytical reduction,SCR)脫硝技術是目前效率最高、最成熟、應用最廣泛的電廠煙氣脫硝技術,在國內外電廠中得到了廣泛應用。該項技術的核心是催化劑,最常用的催化劑為蜂窩狀、板狀或波紋板狀等整體式V2O5.WO3/TiO2催化劑,具有溫度窗口寬、活性高、選擇性強和抗硫性好等優點,是主要的商用SCR催化劑。
目前商業催化劑大多以銳鈦型TiO2為催化劑載體,并且制備過程要抑制TiO2的金紅石化。文獻中關于SCR催化劑載體TiO2的性質和制備工藝對催化劑性能影響的介紹較少。在V205一WO3/TiO2催化劑中,TiO2占總重量的80% 0%。且對催化劑成本和性能均有較大影響。目前只有少數國外廠家可以生產適用于SCR催化劑的TiO2載體,該類型的TiO2載體的制備工藝為保密技術。為了實現SCR催化劑的國產化,對TiO2載體的研究非常必要。
本文與國內納米級TiO2生產廠商合作,選取不同TiO2作為載體制備顆粒狀V2O5-WO3/TiO2,采取脫硝性能測試和微觀表征的方法進行研究,為SCR催化劑的國產化奠定基礎。
1 試驗部分
1.1 載體TiO2的制備及選用
選用4種TiO2,即工業級銳鈦型TiO2,納米級銳鈦型TiO2(硫酸法制備),納米級銳鈦型TiO2(氯化法制備),以鈦酸丁酯為原料制備的TiO2。