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。

钛白粉载体的种类对钒钛催化剂脱硝性能的影响

采用等体积浸渍法以国内外商业催化剂中常使用的几种钛白粉为载体制备了钒钛催化剂,在自行搭建的实验平台上测试了脱硝活性和选择性,并从组成成分、比表面积和孔容积等方面对国内外钛白粉进行了分析比较.实验结果表明,钒的加入显著提高了钛白粉的脱硝效率,且拓宽了反应温度窗口,但使高温区选择性变差;WO3在低温区间(260—360℃)内对脱硝活性具有一定的促进作用;在260—460℃内,以6001、6009、DT51、DT51W为载体制备的4种催化剂脱硝活性和选择性相差不大;国产6001、6009和进口DT51、DT51W的比表面积和孔结构性质方面相差不大,比表面积都在80 m2·g-1左右,总孔容积在0.36—0.41 mL·g-1之间.

银掺杂对低钒负载量Ag-V/TiO_2脱硝催化性能的影响

以钛酸丁酯、偏钒酸铵和硝酸银为原料,通过溶胶-凝胶法制备了银掺杂低钒负载量的Ag-V/TiO2脱硝催化剂,采用X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、程序升温还原(TPR)、热重-质谱联用(TG-MS)和傅里叶变换红外(FT-IR)光谱进行了表征,并考察了催化剂脱硝性能。结果表明随着银掺杂量的提高,催化剂的低温活性大幅度提升,高温活性先提高后降低,并且催化剂具有良好的寿命。银主要以单质银形式存在,其抑制了催化剂晶粒增大,降低了表面氧的活化能,降低了VO键能,降低了钒的还原温度,从而提高了脱硝性能。

钛白粉掺杂蒙脱土蜂窝式脱硝催化剂的制备及催化性能

以钛白粉掺杂蒙脱土为载体,偏钒酸铵和偏钨酸铵为活性组分前躯体,充分捏合后用挤出机挤压成型制备蜂窝式脱硝催化剂,通过XRD,BET,SEM手段对催化剂结构进行表征,并对催化剂的脱硝效率进行评价。结果表明:催化剂晶相结构为锐钛矿TiO_2,未观察到蒙脱土特征衍射峰,与钛白粉具有良好的相容性;催化剂的比表面积、孔体积随着蒙脱土量的增加而增加;当掺杂蒙脱土量为10%时,得到的催化剂脱硝效率达到95.8%,且催化剂具有良好的机械强度和磨损强度。

耐硫耐水低温脱硝催化剂制备

利用钛渣为原料制备了纳米级二氧化钛,TiO_2晶粒尺寸为6.18nm,比表面积为186m^2·g^(-1),并以纳米级二氧化钛为载体通过分步浸渍法制备低温蜂窝状V_2O_5-WO_3-CeO_2/TiO_2脱硝催化剂。制备的催化剂具有良好的催化活性及耐硫耐水性能。在250℃、空速5000h^(-1)、SO_2质量浓度403.1mg/m^3、水体积分数40%的条件下,NO转化率为92.1%;在250℃、空速5000h^(-1)、SO_2质量浓度1477mg/m^3,水体积分数12%条件下,NO初始转化率接近100%,连续运行300h后,NO转化率仍高于75%。当该催化剂由于SO_2中毒而活性降低时,采用热再生的方法,几乎可以完全恢复其催化活性。