堇青石基釩系SCR脫硝催化劑的制備工藝及脫硝性能研究.pdf

1、我國(guó)是一個(gè)煤炭大國(guó)，煤炭占我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的絕大部分，隨著我國(guó)工業(yè)化的發(fā)展，煤炭燃燒所排放出來(lái)的氮氧化物越來(lái)越多，已經(jīng)成為我國(guó)大氣污染的一個(gè)主要組成部分。在世界上眾多的脫硝技術(shù)中，選擇性催化還原(SCR)技術(shù)是目前最為重要的煙氣脫硝技術(shù)，而在SCR催化技術(shù)中催化劑成本所占比例比較大為40％-60％，國(guó)內(nèi)外學(xué)者廣泛致力于高效催化劑的研發(fā)。目前國(guó)內(nèi)SCR催化劑研發(fā)存在以下兩個(gè)方面的問(wèn)題：(1)西方發(fā)達(dá)國(guó)家的研究比較成熟，而我國(guó)尚無(wú)自主研發(fā)的商用

2、SCR催化劑；(2)大部分商用SCR催化劑制備工藝均為混捏法：即將所有成分的粉末混合到一起加入粘結(jié)劑、助擠劑等揉捏焙燒成型，這種方法TiO2重量占催化劑總重量的80％左右，存在成本高活性組分利用不充分的問(wèn)題。
　　 本論文采用溶膠法制備催化劑載體Al2O3和TiO2，并通過(guò)常溫浸漬法和超聲波輔助浸漬法負(fù)載載體，通過(guò)加熱浸漬法負(fù)載活性組分WO3和V2O5，制備了V2O5-WO3/TiO2，V2O5-WO3/TiO2/Al2O3（常

3、溫浸漬），V2O5-WO3/TiO2/Al2O3（超聲波輔助浸漬）三個(gè)系列的催化劑，探討了催化劑的前處理，載體負(fù)載，活性組分和助劑負(fù)載等制備工藝，并且在載體制備中創(chuàng)新性的引入超聲波。結(jié)合SEM（掃描電鏡），BET（比表面分析），XRD（X射線衍射）的表征結(jié)果，分析了催化劑制備中各因素的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：(1)前處理用15％的H2O2比用HNO3效果好，堇青石蜂窩陶瓷的比表面積有顯著增加；(2)在載體負(fù)載工藝中：常溫浸漬和超聲輔助浸漬負(fù)載工

4、藝優(yōu)于水浴加熱浸漬負(fù)載工藝；超聲負(fù)載工藝大大縮短工藝時(shí)間；TiO2/Al2O3復(fù)合氧化物載體催化劑活性優(yōu)于TiO2單氧化物載體催化劑活性；(3)在負(fù)載活性組分和助劑工藝中發(fā)現(xiàn)共浸和分浸對(duì)催化活性影響不大。
　　 在脫硝催化劑活性評(píng)價(jià)成套裝置上進(jìn)行了活性測(cè)定，研究了各種組分(V2O5，WO3，TiO2)和具體的催化反應(yīng)條件（溫度，O2濃度，氨氮比，空速）對(duì)其活性的影響。結(jié)果表明：(1)V2O5-WO3/TiO2催化劑中TiO2最佳