SCR板式脫硝催化劑的工藝與性能研究.pdf

1、近年來，氮氧化合物（NOx）對環境已經造成嚴重的危害，目前選擇性催化還原（SCR）法是最有效的De-NOx技術。SCR技術的核心是脫硝催化劑，中溫蜂窩式脫硝催化劑已在世界范圍內被廣泛地應用，但中溫蜂窩式脫硝催化劑的抗堵塞和抗磨損性能較差，因此不適合在高灰分條件下的使用；而板式脫硝催化劑具有優良的抗堵、抗磨損等性能，可在高灰分條件下順利地運行。板式脫硝催化劑的制備工藝被日本、歐美等國家壟斷，雖然近幾年，國內的科研院所致力于板式催化劑成型工

2、藝和配方的研究，但是目前尚無自主知識產權的、可以用于工業生產的板式脫硝催化劑的生產線，因此立項對板式脫硝催化劑成型工藝及配方的研究有重大意義。本課題采用輥壓的方法制備板式脫硝催化劑，輥壓成型法的成型效率高于液壓機壓制成型法。
　　近年來我國著重解決大氣污染治理問題，一再提高煙氣的硫硝排放標準，因此對SCR脫硝催化劑的需求量及品質要求越來越高。催化劑的載體材料TiO2占催化劑總含量80％以上，并且國產的催化劑載體材料魚龍混雜，因此對

3、載體材料進行針對性研究并提出一定的評價依據十分必要。鑒于此，本課題選取了三種國產載體材料 HTm、PB1m、PB2m，并采用半浸漬法制備了HT、PB1、PB2系列催化劑泥料，然后將泥料通過24小時的密封陳腐，由自行設計的板式成型機進行成型，最后將成型催化劑經室溫-60℃程序升溫干燥5天，60-610℃程序升溫焙燒33小時。對所制備的板式脫硝催化劑在模擬煙氣條件下進行脫硝活性檢測，并采用BET、Raman、XPS、TPR表征方法檢測分析國

4、內常見的TiO2-WO3-SO42-型載體材料的性能及其對所制備的催化劑脫硝效率的影響，為評價國產催化劑載體材料的品質提供一定的理論基礎。分析討論WOx與VOx之間的相互作用關系，以及WOx對VOx的改性作用機理。得出以下結論：
　　結果表明：自行設計的輥壓板式成型機可以順利地制備板式催化劑并且不存在開裂現象；當載體的比表面積太大時，雖然有利于降低VOx的聚合度，但同時促進孤立態VOx地形成，比表面積太小時，會使催化劑具有較低的比

5、表面積，因此，只有當載體的比表面積大小適宜時，最有利于脫硝反應；強B酸性位更容易吸附NH3，但是強B酸性位與NH3之間的電子作用力較強，導致中間產物不易分解，阻礙反應的順利進行；W6+與VOx之間的電子效應遠大于W5+，W6+的含量越高，越有利于提高WOx對VOx的改性作用；具有氧缺陷結構形式的W6+Ox，更容易與O結合，與VOx形成W-O-V式結構，因此，該結構的W6+Ox更容易與VOx發生電子作用，有利于WOx對VOx進行改性；載體

6、表面WOx的聚合度越低，分散性越好，越有利于WOx與VOx的接觸，有利于WOx對VOx的改性，促進脫硝反應；適度降低氧化位V5+=O中V的氧化態，可以有效抑制NH3和SO2氧化反應地發生；WOx與VOx之間存在著相互作用，兩者不是孤立地存在于載體的表面，一方面，WOx可以通過在催化劑表面的占位效應，促進聚合態VOx地形成，另一方面，WOx可以與VOx發生電子作用形成W-O-V式結構，降低氧化位V5+=O的氧化性，同時抑制高聚合態VOx地