不同TiO2載體的SCR脫硝催化劑性能研究
摘要：采用分步浸漬法制備了兩種脫硝催化劑，它們分別以銳鈦型納米級TiO2和工業級TiO2為載體，負載V2O3和WO3。在固定床反應器中，研究相同條件下不同載體對催化劑脫硝性能的影響，并通過比表面積測定、X一射線衍射和掃描電鏡等方法對催化劑微觀結構進行研究。試驗表明，以納米級TiO2為載體的催化劑具有較好的性能。
關鍵詞：納米級TiO2；工業級TiO2；催化劑；SCR；脫硝
氨法選擇性催化還原脫硝是目前效率最高、最成熟、最廣泛應用的火電廠煙氣脫硝技術。該技術所用催化劑對脫硝效率和成本有很大影響。目前，火電廠脫硝常用的催化劑是V2O5-WO3/TiO2，該型催化劑以V2O5作為活性組分，具有效率高和選擇性好的優點。銳鈦型TiO2脫硝催化劑比表面積較高、抗硫中毒性良好、穩定性強，且可與V2O5和WO3發生協同效應，提高催化劑的脫硝催化性能；WO3作為助催化劑可提高催化劑酸度、熱穩定性和機械性能。作為SCR催化劑載體，TiO2需要有較大的比表面積，適宜穩定的晶型結構和表面特性。工業級銳鈦TiO2比表面積較小，一般僅有10m2/g左右，不適合作催化劑載體，但其成本較低，可在環保要求較低的場合采用；納米級TiO2粉末不僅具有優異的光學性能和導熱性能，而且具有較大的比表面積和表面活性．被認為是優良的吸附劑、催化劑和載體。對此，分別采用工業級TiO2和納米級TiO2作為催化劑載體制備催化劑，利用比表面積測定(BET)、X一射線衍射(xRD)和掃描電鏡(SEM)等技術手段研究其微觀結構，在自制固定床催化反應器中測試催化劑的活性，并對兩種載體催化劑的脫硝性能進行了對比。
1催化劑的制備
制備催化劑所用化學試劑：銳鈦型工業級TiO2粉，銳鈦型納米級TiO2粉，V2O5的前驅物偏釩酸銨(NH4VO3)，WO3的前驅物鎢酸銨((NH4)5H6[H2(WO4)6]·H2O，草酸(C2H2O4·2H2O)等。
采用分步浸漬法在TiO2載體表面負載V2O5、WO3等活性物質，制備出V2O5-WO3/TiO2催化劑。浸漬液為偏釩酸銨、鎢酸銨溶液。催化劑制備過程需添加一定量的草酸，有助于物質溶解，并可使催化劑保持一定的還原性。催化劑中WO3含量參照商業催化劑的配比取10%(質量比)，活性組分V2O5取1%(質量比)。
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