V2O5-WO3/TiO2烟气脱硝催化剂的载体选择

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-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。     

V2O5-WO3/TiO2基催化剂SCR法脱硝试验研究

以工业级锐钛型TiO2为载体制备了V2O5-WO3/TiO2脱硝催化剂,通过BET、XRD、SEM等方法对微观结构进行表征.并在SCR反应器中测试其脱硝性能.自制催化剂比表面积较小,晶相仍为锐钛型,温度为330-4000℃、O2浓度大于1%、NH3/NO为0.9～1、空速比为24 000 h-1,脱硝效率达到80%以上,N2O生成率,NH3逃逸率及SO2氧化率均能够满足电厂脱硝的要求,并且因工业级TiO2粉体价格较低可降低催化剂成本.     

以TiO2为载体的烟气脱硝催化剂研究进展

介绍了选择性催化还原（SCR）烟气脱硝技术中催化剂的应用及对催化剂载体TiO2的选择。结合国内外最新的研究动态,介绍了目前最流行的以TiO2为载体的催化剂的主要组分：载体、活性物质、助催化剂的选择,以及对于催化剂催化活性影响较大的几个因素,总结了不同催化助剂对催化剂活性及催化剂稳定性等的影响。     

陶瓷催化过滤器制备及其脱硝性能研究

采用溶胶凝胶法在陶瓷过滤器上负载TiO_2载体,再负载脱硝活性组分V_2O_5,制备出具有催化功能的V_2O_5-TiO_2陶瓷催化过滤器;采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、化学吸附仪等手段对制备的陶瓷催化过滤器进行了表征;不考虑飞灰颗粒影响,在模拟烟气条件下对制备的陶瓷催化过滤器进行了脱硝性能研究,分析了TiO_2负载次数和负载量、V_2O_5负载量、表面速度、氨氮比等对陶瓷催化过滤器脱硝性能的影响,并考察了表面速度以及氨氮比对陶瓷催化过滤器脱硝性能的影响。结果表明:脱硝催化剂均匀负载在陶瓷过滤器上;负载1次TiO_2载体(即TiO_2质量分数为3%)可以获得最大的过滤器比表面积,有利于负载活性组分;温度为340℃,烟气流量为0.5L/min,V_2O_5负载量为10%时陶瓷催化过滤器的脱硝活性最高,达到80%左右。该结果为进一步研究和优化陶瓷过滤器负载脱硝催化剂提供了依据。     

CeO_2-MoO_3/TiO_2型无钒脱硝催化剂性能研究

以CeO_2为活性组分、MoO_3为助剂,制备了CeO_2-MoO_3/TiO_2型无钒脱硝催化剂。分析了不同活性组分、助剂、载体、制备方法和预处理方法对催化剂活性的影响,并与传统的以V2O_5为活性组分的V2O_5-WO_3/TiO_2型和V2O_5-MoO_3/TiO_2型催化剂进行比较。结果表明:以CeO_2为活性组分的无钒催化剂具有与传统钒基催化剂同样高效的脱硝性能;MoO_3助剂能有效提高催化剂的活性,且效果优于WO_3;相较于共沉淀法,采用等体积浸渍法制备的铈基催化剂具有更高的比表面积和脱硝活性;对催化剂进行硫酸浸渍预处理会抑制催化剂活性,而采用SO_2预处理则对脱硝活性有一定的提升,基于等体积浸渍法制备的5Ce-5Mo/TiO_2催化剂经SO_2硫化预处理后,在温度为350℃、空速75 000h-1的条件下脱硝效率可达89.15%。     

制备参数对V_2O_5/TiO_2催化剂脱硝性能的影响

研究分析了制备参数对V2O5/TiO2催化剂选择性催化还原脱硝性能的影响,考察了V2O5/TiO2催化剂的抗水抗硫性能。结果表明,载体TiO2的比表面积越大,结晶度越弱,越有利于V2O5/TiO2催化剂上的SCR反应;在煅烧温度为500℃和煅烧时间为5 h的条件下制备的1 wt.%V2O5/TiO2催化剂具有最高的脱硝活性,在典型的SCR反应温度范围(300～400℃),NO转化率达到92.7%～98.8%;随着催化剂上V2O5担载量的增加,有序的V2O5晶体随之增加,反应温度的升高将导致N2O生成量的增多,降低催化剂的选择性;当烟气中含有10%H2O和(0～0.2%)SO2时,对V2O5/TiO2催化剂的脱硝活性影响不大。     

原位沉淀技术制备整体型Mn/Ti-Si/堇青石选择性催化还原催化剂

为提高整体型低温选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)催化剂表面活性组分的牢固度和分散性,以堇青石为载体,通过原位沉淀技术制备整体构件型的低温MnOx/TiO2-SiO2催化剂,考察催化剂涂层的牢固度和脱硝活性.结果表明,利用原位沉积技术可以使TiO2-SiO2复合氧化物涂层均匀、致密地分散在堇青石载体上,并且具有很强的黏附性,SiO2的引入可以进一步提高涂层的比表面积和与载体的结合强度.在TiO2-SiO2涂层表面同样可以通过原位沉积使MnOx活性组分高度分散在涂层表面,晶相以Mn2O3为主,颗粒尺寸分布在0.5～1.0μm.SCR脱硝活性测试表明,整体催化剂表现出优良的低温SCR脱硝活性,尤其是当涂层,n(Ti):n(Si)=1:1时,催化剂在180℃时脱硝效率达到90%以上.     

铁铈氧化物催化剂脱硝性能及抗碱金属盐中毒性能研究

采用浸渍法制备了CeO_2-Fe_2O_3/TiO_2脱硝催化剂,研究了反应温度对不同铈钛摩尔比催化剂脱硝效率的影响,以及负载10%CeO_2和3%Fe2O_3的催化剂的抗硫性能和抗钾、钠碱金属盐中毒性能。试验结果表明:CeO_2-Fe_2O_3/TiO_2催化剂最佳反应温度为350℃;铁铈氧化物催化剂的最佳组分配比为CeO_2摩尔分数10%,Fe_2O_3摩尔分数3%,NO脱除率可达95.65%;10%-3%CeO_2-Fe_2O_3催化剂具有良好的抗硫性能;钾、钠碱金属盐对催化剂均有一定的毒化作用,但未对催化活性成分的晶相产生影响,只是削弱了活性成分与载体间的相互结合作用,且钾盐对催化剂活性的影响大于钠盐;钾、钠碱金属盐使催化剂中毒失活可能是由于催化剂NH3吸附能力下降,吸附量减少。     

基于TiO_2镀膜材料的自洁净光伏玻璃研制与分析

研究了具备光催化性能和超亲水性能的TiO_2镀膜材料的自清洁作用机理。分别测试不同加水量、涂膜层数和水解时温度对TiO_2镀膜材料性能的影响,优化了传统的溶胶-凝胶镀膜材料的制备方法。基于TiO_2镀膜材料,分析掺入HPC、Si和钒,并分析掺杂后镀膜材料特性的变化。其结果表明,HPC改性导致TiO_2薄膜颗粒纳米化和表面粗糙度增加,使得镀膜材料的光催化性能得到提高,而掺入钒后,使得TiO_2薄膜保持长久的超亲水性。通过实验分析得出,在户外环境下,覆盖掺钒的TiO_2镀膜玻璃和纯TiO_2玻璃光伏组件相比于普通组件能够提升5.87%和2.78%的输出功率。可见这种基于TiO_2的混合镀膜光伏玻璃技术有望在将来的生产中得到具体应用。     

TiO2-硅酸铝纤维纳米复合材料光催化脱硫脱硝脱汞的实验研究

使用溶胶凝胶法以硅酸铝纤维为载体制备纳米TiO2复合材料,利用X射线衍射仪及场发射扫描电镜对其进行表征.在波长为253.7nm的紫外光照射下使用复合材料脱除模拟燃煤烟气中的SO2,NO和元素Hg,考察了此复合材料的脱硫、脱硝和脱汞效率,以及试验工况对脱除效率的影响.研究结果表明硅酸铝纤维上负载的纳米TiO2主要为锐钛矿相,粒径在20nm左右.光催化脱硫、脱硝和脱汞效率达到37%、40%和84%.SO2和NO的浓度增加,其光催化脱除效率降低,烟气中低浓度的SO2对NO的脱除起促进作用,而在较高的浓度范围内会抑制光催化脱硝效率;同样随着烟气中NO浓度的逐渐增加,对光催化脱硫也表现出先促进后抑制的作用.温度对光催化氧化有抑制作用,纳米复合材料的脱硫脱硝脱汞效率均随着反应温度的升高而降低.     

TiO2光催化烟气脱氮技术研究

主要研究载体中有TiO2光催化剂存在时，去除烟气中NOx的4种技术，包括在TiO2表面上NH3和NO的光催化反应、Ru/TiO2催化剂在低温下对CO-NO的催化反应、Pt／TiO2催化剂去除NOx和TiO2-AC-Fe2O3催化剂去除低浓度NOx。研究TiO2的光催化机理及上述4种技术脱除NOx的机理。比较上述4种TiO2光催化脱氮技术现状及特点，提出基于TiO2光催化同时脱硫脱氮的技术展望。     

SCR脱硝催化剂实际运行性能分析

对催化剂的实际运行性能进行掌控,是保证SCR脱硝系统稳定运行的关键。以某电厂新鲜催化剂及运行不同时间的催化剂为研究对象,对催化剂理化特性、机械特性、微观结构进行测试,分析其对运行效果的影响,并对运行中催化剂的工艺特性和活性进行分析,以期通过运行中催化剂性能检测为脱硝催化剂的更换及加装提供依据。研究结果表明,某燃煤电厂催化剂运行2年后,逃逸氨指标已接近保证值的上限,存在一定的运行风险。为保证脱硝机组的安全高效稳定运行,应积极开展催化剂运行后的管理工作。     

失活SCR烟气脱硝催化剂再生工艺工业试验研究

SCR烟气脱硝催化剂在广泛使用的同时,失活催化剂大量产生。对失活催化剂进行再生,经济和环保意义重大。以某燃煤电厂运行了近25000h的失活SCR烟气脱硝催化剂为研究对象,在分析催化剂失活原理基础上,对催化剂再生过程中主要影响因素（压缩空气吹灰压力、超声清洗时间、清洗液硫酸浓度等）进行研究,并介绍失活催化剂再生处理步骤,包括清灰、预清洗、深度清洗、活性组分负载、热处理等。各类检测结果表明,采用所研发的方案进行再生,失活催化剂中碱金属、碱土金属及硫酸盐等污染物被有效清除,催化剂通孔率高达98.7%,比表面积明显恢复,相对活性提升至99%,抗压强度及单层催化剂SO₂/SO₃转化率符合使用要求,即失活脱硝催化剂各理化、工艺性能及其机械强度得到了有效恢复,可以再安装于脱硝反应器中继续使用。     

某火电厂SCR脱硝催化剂运行状况与活性测试

在某火电厂SCR脱硝装置运行19870 h后,将催化剂取出观察其外观及内部孔道,并测试催化剂比表面积、脱硝活性及SO2/SO3的转化率。将新鲜催化剂活性(K0)与所测试催化剂活性(K)进行比较,得出催化剂的活性损失值。在此基础上,提出了电厂催化剂运行及管理的建议。     

SCR脱硝技术性能影响及对策

目前,SCR技术是燃煤电站应用最多且技术较为成熟的烟气脱硝技术。文章系统地介绍了SCR法脱硝原理,并分析了影响SCR烟气脱硝技术性能的一些因素及应对措施,主要包括：催化剂活性、烟气温度、SO2转化率、NH3的逃逸。通过介绍,对SCR脱硝技术在实际的运行操作具有积极的指导意义。     

锂硫聚合物二次电池可行性研究

锂硫聚合物二次电池不仅比能量高、成本低,而且具有良好的高温特性。介绍了复合型纳米硫正极材料、纳米储锂合金负极材料和用原位合成工艺掺入纳米二氧化硅的凝胶型聚合物电解质研制方面取得的突破性进展;所研制的复合型纳米硫正极材料,与凝胶电解质及锂金属负极配合制成扣式实验电池进行测试,重量比能量已达到700m Ah/g;采用微乳液新工艺合成的C uSn纳米合金重量比能量已经突破300m Ah/g,而石墨与金属的合金容量可达500m Ah/g以上;原位合成的纳米二氧化硅有效地降低了聚合物凝胶电解质的内阻。再用3～5年时间,可望制出以纳米锂合金为负极、纯固态聚合物为电解质和纳米硫复合材料为正极的高比能量电池。新型电池还可应用于电动汽车和各种军事用途。     

SCR烟气脱硝催化剂的化学动力学模拟研究

选择性催化还原(SCR)烟气脱硝是目前应用最为广泛的烟气脱硝技术之一。根据SCR脱硝机理,建立了催化剂的化学反应速率方程,采用计算流体力学(CFD)模拟软件Fluent,模拟了脱硝效率与氨氮摩尔比及停留时间的关系、氨逃逸率与氨氮摩尔比之间的关系。将模拟结果与一些已有的试验结果进行比较,证明CFD模拟能有效反映催化剂孔内的化学反应状况。     

SCR脱硝系统性能及空气预热器阻力上升分析

NO_x排放浓度、氨逃逸浓度难以控制及空气预热器阻力上升,是SCR脱硝系统超低排放改造中遇到的主要问题。以某SCR脱硝系统超低排放改造后的300 MW 机组为研究对象,通过测试得知：（1）SCR反应器出口NO_x分布不均,氨逃逸浓度超标严重,氨逃逸监测表计示值不具代表性,造成NO_x排放浓度控制困难和空气预热器阻力上升;（2）过度追求NO_x超低排放浓度,造成催化剂活性、主要化学成分明显衰减,硫酸氢铵在其表面沉积严重。对此提出的改进措施为：进行NO_x浓度烟气在线监测系统（CEMS）多点取样改造,定期进行喷氨优化和催化剂性能检测,以改善SCR系统运行效果和提高运行的经济性。     

选择催化还原(SCR)脱硝技术在中国燃煤锅炉上的应用(上)

针对燃煤电厂采用高尘选择催化还原(SCR)脱硝装置时可能遇到的问题进行分析,并对设计SCR反应器和选择适合的催化剂方面提出了建议。在选择催化剂时,针对中国煤要考虑催化剂活性位潜在积灰,以及飞灰中高CaO含量所引起的催化剂的失活。以台山电厂600 MW机组和阳城电厂600 MW机组及美国肯塔基州Elmer Smith电站150 MW机组的SCR脱硝工程为例进行了说明。     

一种新型催化剂的燃煤电厂SCR脱硝试验

火电厂燃煤中的无机成分在燃烧过程中产生具有气体、液体和固体形式的无机物,常常导致SCR催化剂的中毒、失效,以及SCR系统堵塞等。针对内蒙古东部地区褐煤,开发了具有自主知识产权的SCR催化剂,并进行了试验研究。结果显示,新的SCR催化剂具有良好的脱硝效率和较强的抗毒能力,但脱硝效率和中毒速度与催化剂本身设计和系统运行密切相关。