低温SCR催化剂的制备与工程应用研究

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SCR脱硝作为一种有效的烟气脱硝处理技术,在中国已经受到越来越多的关注。本文旨在原有研究基础上对V2O5/TiO2基催化剂进行一些研究,以期制备出在低温段具有良好活性的SCR催化剂。   在原有研究基础上制备了V2O5-WO3/TiO2催化剂,并考察了不同的V2O5含量对于催化剂脱硝效率的影响。实验发现,当V2O5的负载量在1~10%变化时,随着V的加入的增大,脱硝效率呈现上升的趋势。   实验在原有5%V2O5-10%WO3/TiO2催化剂配方基础上添加了微量的贵金属Pt制备了一种新的催化剂,Pt的添加量仅为常规贵金属催化剂掺杂量的千分之几。该催化剂在160℃时脱硝效率可以达到90%以上,与其他SCR催化剂相比,添加了Pt的催化剂的起活温度降低了100℃。   考察了载体TiO2的比表面积的大小对于催化剂活性的影响,实验表明,并不是表面积越大催化效果越好。比表面积相差不大的锐钛型TiO2所制备的催化剂在脱硝活性方面相差不大,因此在选用纳米级TiO2作为载体时,其比表面积可以不作为考虑的主要因素。   考察了微量碱金属对于催化剂的影响,在催化剂制备过程中添加质量百分比为百分之几的碱金属K、Na并没有导致催化剂活性的大幅降低,相反其活性略有提高。   考察了SiO2对于催化剂的影响,在活性成分浸渍的过程中添加了不同含量的SiO2粉末,140℃和160℃时,2%和4%添加量的催化剂的活性较空白催化剂其活性分别提高了20%和10%。当SiO2添加量分别为8%和20%,脱硝效率与不添加SiO2的0号样品基本保持一致。添加少量的SiO2对于催化剂的脱硝活性具有一定的促进作用,并且催化剂的机械强度有一定的提高。为了保证良好的脱硝效果,SiO2添加量要低于20%。   根据实际烟气状况,设计了低温SCR脱硝的工艺流程和设备单体,在反应器中使用实验室制备的蜂窝催化剂。在低温段170~200℃时,脱硝系统脱硝效果良好,系统运行稳定。当运行温度在180℃条件下,能够达到80%以上的去除效率。
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