整體式SCR的催化劑的制備及性能的研究.pdf

1、選擇性催化還原(SCR)技術(shù)是重要的煙氣脫硝技術(shù)，而催化劑是其中的關(guān)鍵技術(shù)之一。為了推進(jìn)SCR脫硝技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用，本研究以蜂窩陶瓷為載體，開(kāi)發(fā)面向燃煤電廠脫硝的V2O5-WO3/TiO2基整體式蜂窩狀催化劑。 分別采用我國(guó)攀鋼集團(tuán)鈦業(yè)有限公司和國(guó)外Millennium公司生產(chǎn)的工業(yè)級(jí)銳鈦礦型TiO2粉體為原料，通過(guò)引入V2O5、WO3，經(jīng)不同溫度煅燒后得到釩摻雜或鎢摻雜的TiO2粉體；通過(guò)引入活性成分及其它添加劑，制備出成型性

2、能良好的整體式蜂窩狀催化劑。利用XRD和SEM等測(cè)試手段，研究了煅燒溫度、V2O5和WO3引入量對(duì)TiO2粉體晶型轉(zhuǎn)變的影響，并研究了催化劑的成型工藝、干燥制度、以及化學(xué)組成對(duì)催化劑機(jī)械強(qiáng)度和催化活性的影響。 對(duì)摻雜TiO2粉體的研究結(jié)果表明：摻雜V2O5和WO3都能促進(jìn)TiO2粉體從銳鈦礦向金紅石的晶型轉(zhuǎn)變，降低轉(zhuǎn)變溫度。摻雜V2O5促進(jìn)TiO2粉體晶型轉(zhuǎn)變的原因是：V2O5的熔點(diǎn)較低，在煅燒過(guò)程中能生成液相，這些液相能促進(jìn)T

3、iO2粉體的晶型轉(zhuǎn)變，加快金紅石晶體的生長(zhǎng)和發(fā)育。 摻雜WO3促進(jìn)TiO2粉體從銳鈦礦向金紅石轉(zhuǎn)變的原因是：W6+的離子半徑(0.060nm)與Ti4+的離子半徑(0.061nm)接近，WO3能進(jìn)入TiO2晶格，W6+離子進(jìn)入晶格置換了Ti4+離子，提高了晶格中氧空位濃度，進(jìn)而促進(jìn)TiO2的晶型轉(zhuǎn)變；部分W6+也能夠與TiO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成W5+和w4+，生成的低價(jià)W離子進(jìn)入TiO2晶格促進(jìn)其晶型轉(zhuǎn)變。隨著WO3含量的增加

4、，Wn+進(jìn)入晶格的量達(dá)到一定的極限后不再增加，WO3和TiO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)來(lái)提高氧空位濃度以促進(jìn)TiO2的晶型轉(zhuǎn)變。研究表明：摻雜WO3對(duì)TiO2晶型轉(zhuǎn)變的促進(jìn)作用不如摻雜V2O5的作用強(qiáng)。這是因?yàn)閾诫sV2O5所形成的液相在較低溫度下就能產(chǎn)生，而W離子進(jìn)入TiO2晶格需要晶格具有一定的活化能，即使可以發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)所需的活化能也是相當(dāng)高的。 對(duì)成型工藝研究結(jié)果表明，以納米TiO2粉體為主要原料制備蜂窩催化劑時(shí)，為了達(dá)