V2O5-WO3/TiO2烟气脱硝催化剂的载体选择
来源:中国电机工程学报 阅读:6019 更新时间:2012-04-01 11:26摘要:在选择性催化还原试验台上对4种不同TiO2为载体制备的催化剂的脱硝性能进行测试,采用BET、X 射线衍射、傅里叶转换红外光谱、扫描电镜一能谱分析、x射线荧光分析和热重分析等技术进行微观表征,并与商业催化剂进行对比。以硫酸法制备的纳米级锐钛型TiO2适合作为选择性催化还原催化剂载体,制备的催化剂脱硝效率高,温度窗口宽,选择性好,其中硫酸盐质量分数为8%~10%时最为有利;以氯化法制备纳米TiO2过程中,生成了V3Ti6O17的聚合物导致NO脱除率较低,因此不适合作为催化剂载体。以工业级TiO2为载体制备的催化剂氨氮比为1.0时,在355-420℃的温度范围内NO脱除率为80%-85%,但由于成本很低,因此可以用于脱硝要求不高的场合。由钛酸丁酯溶胶法制备TiO2为载体制备的SCR催化剂性能不及硫酸法制备的纳米级锐钛型TiO2制备的催化剂,且操作复杂,技术难度大,不适宜推广。
关键词:V2O5-WO3/TiO2;催化剂载体;选择性催化还原;烟气脱硝;纳米级锐钛型TiO2
0 引言
NH3法选择性催化还原(selective catalytical reduction,SCR)脱硝技术是目前效率最高、最成熟、应用最广泛的电厂烟气脱硝技术,在国内外电厂中得到了广泛应用。该项技术的核心是催化剂,最常用的催化剂为蜂窝状、板状或波纹板状等整体式V2O5.WO3/TiO2催化剂,具有温度窗口宽、活性高、选择性强和抗硫性好等优点,是主要的商用SCR催化剂。
目前商业催化剂大多以锐钛型TiO2为催化剂载体,并且制备过程要抑制TiO2的金红石化。文献中关于SCR催化剂载体TiO2的性质和制备工艺对催化剂性能影响的介绍较少。在V205一WO3/TiO2催化剂中,TiO2占总重量的80% 0%。且对催化剂成本和性能均有较大影响。目前只有少数国外厂家可以生产适用于SCR催化剂的TiO2载体,该类型的TiO2载体的制备工艺为保密技术。为了实现SCR催化剂的国产化,对TiO2载体的研究非常必要。
本文与国内纳米级TiO2生产厂商合作,选取不同TiO2作为载体制备颗粒状V2O5-WO3/TiO2,采取脱硝性能测试和微观表征的方法进行研究,为SCR催化剂的国产化奠定基础。
1 试验部分
1.1 载体TiO2的制备及选用
选用4种TiO2,即工业级锐钛型TiO2,纳米级锐钛型TiO2(硫酸法制备),纳米级锐钛型TiO2(氯化法制备),以钛酸丁酯为原料制备的TiO2。