釩鎢鈦催化劑堿金屬中毒規(guī)律及抗中毒實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、SCR脫硝技術(shù)以其高活性、高脫硝效率、沒有副產(chǎn)物等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用，其中催化劑是整個(gè)SCR脫硝技術(shù)的核心。目前常用的商業(yè)催化劑為V2O5-WO3/TiO2，催化劑通常布置于高溫、高塵煙氣道中，其脫硝性能易受飛灰中各種堿金屬組分的影響而降低，而在不同的應(yīng)用場合中堿金屬的存在形式有較大差異，研究脫硝催化劑在不同煙氣組分條件下的性能并研究催化劑的中毒規(guī)律對(duì)催化劑的穩(wěn)定運(yùn)行十分重要，同時(shí)如何在現(xiàn)有的催化劑配方基礎(chǔ)上進(jìn)行配方調(diào)控達(dá)到更好的抗中毒能

2、力對(duì)延長催化劑壽命也有重要意義。
　　本文首先以商用V2O5-WO3/TiO2催化劑為研究對(duì)象，對(duì)摻雜不同形態(tài)的堿金屬鈉鹽（NaOH、NaCl、NaNO3、Na2SO4和NaHSO4）催化劑進(jìn)行研究，在活性測試的基礎(chǔ)上，通過NH3-TPD、H2-TPR、BET、SEM、XRD對(duì)催化劑進(jìn)行表征，得到了不同堿金屬對(duì)催化劑的中毒機(jī)理。結(jié)果表明，不同形態(tài)的堿金屬在不同煅燒溫度下對(duì)催化劑中毒影響不同，在低溫200℃時(shí)，NaOH就會(huì)與催化劑發(fā)

3、生作用，造成催化劑失活；在溫度為300℃~400℃，NaCl和NaNO3會(huì)使催化劑活性明顯下降；不同的溫度下，Na2SO4和NaHSO4兩種堿金屬對(duì)催化劑的脫硝效率有一定的促進(jìn)作用。通過 TPD和 TPR表征得出，堿金屬的摻雜會(huì)減少酸性位的數(shù)量，使NH3的吸附能力下降，同時(shí)降低了吸附位和還原位的反應(yīng)位活性，因此使催化劑的脫硝活性降低。其次制備了一種新型V2O5-Ce(SO4)2/TiO2高效抗堿金屬中毒催化劑，在商用V2O5-WO3/T

4、iO2催化劑的基礎(chǔ)上，用Ce(SO4)2代替WO3進(jìn)行改進(jìn)，通過研究新型催化劑中毒前后的脫硝活性，結(jié)晶形態(tài)，微觀形貌，表面酸性及氧化還原能力，找到最佳的Ce(SO4)2摻雜比例及新型催化劑的抗中毒機(jī)理。結(jié)果表明，當(dāng)Ce(SO4)2的摻雜比例為10％和13%時(shí)，新鮮 V2O5-Ce(SO4)2/TiO2催化劑在高溫段330℃～450℃表現(xiàn)出高于商用 V2O5-WO3/TiO2催化劑的脫硝效率；中毒后，此溫度段下V2O5-Ce(SO4)2/

5、TiO2催化劑的脫硝效率高于商用V2O5-WO3/TiO2催化劑25%左右，新型催化劑Ce(SO4)2的摻雜比例為10%和13%時(shí)為最佳，此比例下催化劑具有高效抗堿金屬中毒的性能。從TPD和TPR看出，對(duì)催化劑進(jìn)行改進(jìn)后，催化劑表面形成豐富的酸性位，同時(shí)催化劑的氧化還原能力明顯提高。堿金屬NaNO3中毒后，在酸性位數(shù)量降低幅度上，傳統(tǒng)商用 V2O5-WO3/TiO2催化劑要明顯高于V2O5-Ce(SO4)2/TiO2催化劑；在酸性位數(shù)量