脱硝催化剂专用钛钨粉中钨盐前驱体的选择研究

以工业偏钛酸为原料,分别选取三氧化钨(WO3)、钨酸铵(ATT)、偏钨酸铵(AMT)、仲钨酸铵(APT)等4种钨盐前驱体,采用浸渍法制备了SCR脱硝催化剂载体材料钛钨粉。采用XRD、SEM(EDS)、BET等检测手段对样品进行表征,并对由钛钨粉制成的催化剂进行活性测试。实验结果表明:由偏钨酸铵(AMT)制备的钛钨粉晶粒度小,晶格畸变较小,性能比较稳定;颗粒聚集程度最低,形貌较为均一,钨的分布最均匀;比表面积最大,而比表面积在一定范围内越大对催化剂的活性越有益;且由其制备的催化剂脱硝活性最高,接近进口产品。因此,比较而言,AMT是制备钛钨粉较为理想的钨盐前驱体。     

脱硝催化剂专用钛钨粉中钨盐前驱体的选择研究 脱硝催化剂专用钛钨粉中钨盐前驱体的选择研究

以工业偏钛酸为原料,分别选取三氧化钨（WO3）、钨酸铵（ATT）、偏钨酸铵（AMT）、仲钨酸铵（APT）等4种钨盐前驱体,采用浸渍法制备了SCR脱硝催化剂载体材料钛钨粉。采用XRD、SEM（EDS）、BET等检测手段对样品进行表征,并对由钛钨粉制成的催化剂进行活性测试。实验结果表明：由偏钨酸铵（AMT）制备的钛钨粉晶粒度小,晶格畸变较小,性能比较稳定;颗粒聚集程度最低,形貌较为均一,钨的分布最均匀;比表面积最大,而比表面积在一定范围内越大对催化剂的活性越有益;且由其制备的催化剂脱硝活性最高,接近进口产品。因此,比较而言,AMT是制备钛钨粉较为理想的钨盐前驱体。     

废弃SCR脱硝催化剂资源化制备再生钛钨粉的研究

以蜂窝式废弃SCR脱硝催化剂为原料,采用常温湿法浸出工艺,在不同的反应条件下制备了一系列再生钛钨粉产品,根据其中杂质硅、铝、砷、钠、钾和钙等元素的含量和比表面积筛选出最适宜的浸出工艺条件[w（氢氟酸）为2%,浸出时间为3 h]。以最适宜条件下制备的再生钛钨粉为原料制备了新的脱硝催化剂,与工业钛钨粉制备的催化剂相比具有较高的脱硝率。采用X射线荧光光谱（XRF）、氮吸附BET（N₂-BET）、X射线衍射（XRD）及透射电镜（TEM）手段表征了其元素含量、表面性质、晶型结构和微观形貌,并与工业钛钨粉制备的催化剂表征结果对比后发现,再生钛钨粉为原料制备的新的脱硝催化剂之所以具有较高的脱硝率,是因为废脱硝催化剂经过氢氟酸浸出反应后制备的再生钛钨粉所制备的催化剂不仅具有与工业钛钨粉所制备催化剂相似的化学成分、比表面积、晶型结构和微观形貌,而且经过浸出反应制备的再生钛钨粉还保留了一部分活性V₂O₅。此外,再生钛钨粉具有较好的催化稳定性,拥有良好的工业化前景。     

工业钛钨粉制备选择性催化还原催化剂的对比研究

以国产和进口专用于制备脱硝选择性催化还原（selective catalytic reduction,SCR）催化剂的工业钛钨粉为原料,采用浸渍法在不同条件下制备了V2O5-WO3/TiO2催化剂,测试了催化剂的脱硝性能,并且采用低温N2吸附法、X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜/X-射线能谱（SEM/EDX）对其结构和组成进行了表征,为提高国产钛钨粉的质量提供依据。实验结果表明,相同条件下国产钛钨粉制备的催化剂脱硝性能稍差于进口,其原因除了原料组成之外,还在于国产钛钨粉制备的催化剂孔容低于进口,活性组分的负载量较低;国产的钛钨粉中有少量的金红石,而且晶粒度较小,烧结程度较进口的大。提高国产钛钨粉的质量,除其组成适当外,还应考虑增大孔容,避免金红石的形成。     

Mn-Fe-Ce/TiO2低温脱硝催化剂的制备条件优化及其表征

采用浸渍法、共沉淀法、溶胶-凝胶法制备了Mn-Fe-Ce/TiO2低温SCR催化剂,考察了制备方法对催化剂脱硝效果的影响,对制备条件进行优化,通过X线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对催化剂进行表征,并考察了SO2浓度对催化剂脱硝性能的影响。结果表明,通过溶胶-凝胶法制备的Mn-Fe-Ce/TiO2催化剂负载量为30%,n(Mn)∶n(Fe)∶n(Ce)=4∶1∶0.1,500℃焙烧时脱硝性能最佳,达95%以上,催化剂的载体主要以锐钛矿型TiO2晶型存在,FeOx、CeOx保持无定形的结构,通入烟气中SO2的浓度≤70 mg/m3时,中毒的催化剂在停止通入SO2后其部分活性可以自行恢复,浓度>70 mg/m3过程中中毒的催化剂均为永久性失活。     

制备条件对脱硝脱二噁英V2O5-CeO2/TiO2催化剂协同性能的影响

采用等体积浸渍的方法制备V₂O₅-CeO₂/TiO₂催化剂,考查了V₂O₅/CeO₂比、负载顺序、焙烧温度、反应空速对催化剂协同脱硝脱二噁英性能的影响。结果表明,所制备的催化剂活性组分在载体表面分散均匀。采用共同浸渍法制备,V₂O₅/CeO₂质量比为1∶3,焙烧温度为550℃的催化剂协同脱硝脱二氯苯性能最佳,在200℃反应温度下脱硝率为93%,二氯苯的脱除率达到90%。     

V_2O_5-WO_3/TiO_2催化剂的制备及其烟气脱硝性能

以活性成分负载量、负载顺序和焙烧温度等关键制备参数因素进行正交实验设计制备了V_2O_5-WO_3/TiO_2催化剂,对其进行XRD和TPR表征,并在自行设计搭建的SCR烟气脱硝实验平台上评价其(300~390)℃的SCR脱硝性能。结果表明,活性成分钒和钨绝大多数以非晶态形式存在于载体表面,且具有良好的分散性;主要活性成分V_2O_5负载量越高,脱硝率越高;400℃焙烧温度可以形成催化反应所需的晶相,且维持催化剂较高的比表面积;催化剂低温活性和高温活性是由表面富集和各种成分之间相互作用共同产生的结果,活性组分与载体之间的相互作用对315℃低温脱硝活性影响明显,以先钒后钨负载顺序为宜,表面富集对390℃高温脱硝活性起主要作用,以钒钨同时负载或先钒后钨负载顺序较好;随着m(WO_3)∶m(V_2O_5)的增加,在7.5∶1处催化剂的脱硝率升至最高,随后迅速下降,WO_3负载质量分数以6%为宜。在优化条件V_2O_5负载质量分数0.8%、WO_3负载质量分数6%、先钒后钨负载和400℃焙烧温度下制备了催化剂并进行脱硝性能验证,315℃低温脱硝活性达到69.56%。     

LaMnO3/生物炭催化剂低温NH3-SCR催化脱硝性能研究

以La-Mn钙钛矿氧化物为活性组分,生物炭为载体,利用浸渍法制备负载型脱硝催化剂LMO/BCNA。利用固定床反应装置考察了催化剂的催化活性以及耐硫耐水性能,100～250℃范围内,NO转化率>80%,N₂选择性>90%,225℃时NO转化率最高,为95.8%,对应的N₂选择性为95.4%。与氧化物相比,负载型催化剂的催化活性大幅提升,同时也扩宽了工作温度区间;生物炭载体的引入,减弱了催化剂对H₂O、SO₂的吸附,增强了耐硫耐水性能。应用稳态动力学方法构建催化反应动力学模型,在实验条件范围且O₂含量为5%时,催化NH₃-SCR反应过程中NO、O₂、NH₃的反应级数分别为0.66、0、0,并得到LMO/BCNA催化的反应活化能为25.52 k J/mol,低于商用钒钨钛催化剂的化学反应活化能(40～94 k J/mol)。     

TiO2载体在脱硝催化剂中的应用进展

TiO₂具有催化性能好、物理化学性质稳定和无毒等特点，在TiO₂载体负载活性组分的基础上，介绍了其作为脱硝催化剂载体的优势。综述了TiO₂载体的成型及其在脱硝行业的应用状况。TiO₂载体在脱硝行业的应用主要有两种：一是纯TiO₂载体脱硝催化剂；二是TiO₂载体负载钒、钨、稀土铈等。今后的发展方向将会以提高TiO₂载体的使用寿命、防止TiO₂载体中毒和负载活性更高的组分为主，以此提高脱硝催化剂的使用寿命和脱硝率，以满足烟气和移动源尾气超低排放等日益严苛的环保要求。     

MnOx-FeOx/TiO2低温SCR烟气脱硝催化剂制备及其脱硝性能

采用浸渍法制备MnO_x-FeO_x/TiO₂低温脱硝催化剂粉体，考察锰铁含量对催化剂脱硝性能的影响。选取6Mn-4Fe/TiO₂粉体催化剂(Mn质量分数6%,Fe质量分数4%),考察挤出成型配方对条形催化剂孔结构的影响。比较成型前后催化剂脱硝性能及不同浓度SO₂下的抗中毒能力。采用XRD和N₂吸附-脱附对催化剂进行表征。结果表明，粉体催化剂6Mn-4Fe/TiO₂具有最佳的低温SCR脱硝活性，在空速18 000 h^-1,氨氮(氨气和一氧化氮)物质的量比1∶1,氧体积分数5%反应条件下，在(120～220)℃内能够保持100%的脱硝效率。在反应温度180℃,SO₂浓度300 mg·m^-3条件下具有优异的抗硫能力。且成型后，条形催化剂的活性温度窗口进一步拓宽，抗硫能力有所提高。