整体型V2O5-WO3-MoO3/TiO2催化剂的制备

采用静态氮物理吸附法、X射线衍射及扫描电镜对自行研制的V2O5-WO3-MoO3/TiO2催化剂进行了物化性能表征测定,并在固定床连续积分反应器上进行了活性评价,研究了V2O5、WO3、MoO3等成分的含量对催化剂活性的影响,以及催化剂制备过程中浸泡时间、浸泡液浓度、温度等因素对催化剂负载量的影响.结果表明：催化剂活性成分及助剂比例均存在着最佳值,试验制备的催化剂V2O5/TiO2最佳比例为3%左右,WO3/TiO2比为15%,MoO3/TiO2比为30%;浸泡时间、浸泡液浓度对催化剂负载量的影响基本上呈指数衰减,在足够长的时间内,浸泡液温度只影响催化剂的负载速度,而对于负载量的影响可以忽略.     

V2O5-WO3/TiO2催化剂上NO选择性催化还原反应动力学和机理研究

文中针对基于TiO2的V—W催化剂，利用氨气作为还原剂的选择性催化还原反应进行动力学研究，分析在某一温度下气体组分（NO、NH3和O2的分压力）对V2O5-WO3／TiO2催化剂活性的影响。实验结果通过因次表达式进行分析，并得出结论认为反应经历了Eley—Rideal（ER）机理，即来自气相的（或物理吸附的）NO和吸附在催化剂表面活性位的NH3进行反应。     

以多孔陶瓷为载体的V2O5-WO3-SiO2/TiO2催化剂上NH3选择性催化还原NO的实验研究

采用多孔陶瓷载体担载V2O5-WO3-SiO2／TiO2催化剂研究NH3选择性催化还原气体中的氧化氮，在固定床积分反应器中考察了温度、NH3投入量、接触时间对SCR反应的影响，实验结果表明，多孔陶瓷载体可提供较大的比表面积，催化剂活性组分负载均匀；催化剂具有良好的催化活性，催化剂能在适宜反应条件下：反应温度、接触时间、n(NH3／NO)分别是350℃，0．8～1．0s，1．25：1，此时NO转化率可达90％以上。并根据实验结果进行了反应动力学行为的分析，求出了动力学参数。     

基于V-W/Ti基催化剂的NH3选择性催化还原NOx的试验研究

针对一使用SCR技术满足欧-Ⅳ排放标准的柴油机排气特征,在连续流动固定床反应器上利用NH3作还原剂对一纳米级V-W/Ti基催化剂的选择性催化还原NO的反应进行了试验研究,分析了在不同温度、空速、NH3/NO摩尔比的情况下对DeNOx性能的影响.试验结果表明,温度对催化还原性能的影响最大,在低温下,由于催化剂活性不高,NOx的脱除效率很低,随着反应温度的升高,催化剂活性升高,NOx脱除率随之急剧升高,在300℃～450℃范围内达到较高的NOx脱除效率;随着NH3/NO摩尔比的增加,还原效率并未明显增加,但NH3的氧化和泄漏越来越严重;另外,空速对低温下还原效率也存在一定的影响.     

H2O和SO2在NH3选择性催化还原NOx过程中的影响

在连续流动固定床反应器上利用氨气作还原剂对一纳米级V-W/Ti基催化荆的选择性催化还原氮氧化物的反应进行了实验研究,分析了水蒸气和硫氧化物对脱除氮氧化物的影响.试验结果表明,气体组分中含水蒸气对SCR低温活性具有一定抑制作用;水蒸气的存在在较高温度时对氨直接氧化为氮氧化物也具有抑制作用,这间接提高了高温段的氮氧化物脱除效率.150℃～500℃时气体组分中舍有硫氧化物可以提高SCR活性,氮氧化物脱除率在无、有硫氧化物的条件下由最高94%提升至98%.气体成分中同时含水蒸气和硫氧化物的情况下,在150℃～240℃SCR活性有较明显的提高,在350℃～500℃温度范围内对氮氧化物脱除率也存在一定的促进作用,但在低温时有硫酸铵盐结晶物质生成.     

V2O5/TiO2的钾、钠、钙复合中毒及改性研究

以V2O5/TiO2催化剂及在其基础上改良得到的VSbNbTi催化剂为研究对象,研究了碱金属K、Na和碱土金属Ca的氧化物及氯盐对两种催化剂以NH3选择催化还原NO反应的影响。研究结果表明,三种金属中,无论以氧化物或氯盐的形式存在,K对催化剂的毒化作用都是最强的;同时掺入两种氧化物时,两种组分之间的相互作用会弱化单组分对催化剂的毒化作用,且这种弱化作用以CaO最为明显;VSbNbTi催化剂具有良好的抗K、Na、Ca三种元素的氧化物或氯盐中毒的能力。     

NH3低温选择性催化还原NO的研究

在固定床反应器中,利用瞬态响应技术和程序升温技术研究了低温时NH3选择性催化还原(SCR)NO的瞬态动力学及V2O5-WO3/TiO2催化剂活性的影响因素,试验结果表明:O2的体积分数增大,NO转化率增大;H2O的存在抑制了NO的转化率;SO2的存在提高了NO的转化率.低温时,SCR反应遵循Eley-Rideal机理,...     

气相沉积制备V2O5-WO3/TiO2催化剂及其脱硝性能的研究

以堇青石蜂窝陶瓷为基体,应用化学气相沉积技术(CVD)负载TiO2载体,浸渍V、WW化合物溶液,制备出V2O5-WO3/TiO2脱硝催化剂.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和X射线荧光光谱仪(XRF)等表征催化剂微观结构和成分,并利用自行研制的活性评价装置分析了催化剂的脱硝效率.结果表明:制备的催化剂比表面积为78.8m2/g,平均孔径为6.8 nm;锐钛型TiO2载体在堇青石基体上沉积均匀、排列紧密,V2O5在TiO2载体上无定形态单层分散,微量V2O5在微区长大成针状,宽度均小于100 nm;在350℃、空速为1 000 h-1、nNH3/nNO摩尔比=1时,催化剂NO的脱除效率ηNO可达到98.3%.     

制备条件对蜂窝状V2O5-WO3/TiO2催化剂孔结构及活性的影响研究

采用挤出方法制备了蜂窝状V2O5-WO3/TiO2催化剂,分析了造孔剂、煅烧温度对催化剂孔结构及活性的影响,并研究了催化剂抗H2O和抗SO2中毒的性能.结果表明:造孔剂有利于改善催化剂的孔结构,采用0.5%的造孔剂制备的催化剂可以得到较为适宜的孔结构,并可增加孔径为1～5 nm的孔容,有利于提高催化剂的反应速率;煅烧温度对催化剂的比表面积和TiO2晶形有较大影响,并对成型催化剂的反应速率影响较大;在锐钛矿结构下,比表面积与一级速率常数成线性关系;煅烧温度在550℃时,催化剂比表面积最大,活性最高,在空速为4500h-1、温度为300～400℃时,NOx的转化率可达到98%以上;在烟气中含10%H2O、0.1%SO2的条件下,催化剂活性仍然较高,NOx转化率高达99%.     

MnOx／TiO2低温NH3选择性催化还原NOx的研究与表征

制备了不同负载量、不同焙烧温度TiO2负载的MnOx催化剂(MnOx/TiO2),进行了低温NH3选择性催化还原(SCR)NOx的试验研究.结果表明,NOx的转化率随负载量增加而提高,而N2选择性则相反,焙烧温度同时影响催化活性和N2的选择性.借助X射线衍射(XRD)、比表面积(BET)、孔容、孔径、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、程序升温还原(TPR)及 NH3程序升温脱附(NH3-TPD)等表征手段,找到了最佳的MnOx/TiO2制备条件.结果显示,相同负载量MnO2的活性与选择性高于MnO2与Mn2O3的混合物,在空速12 600 h-1、80 ℃时NOx转化率达97%,120 ℃时近似100%,6% H2O存在时转化率达99.0%,表明MnO2是极好的低温NH3选择性催化还原NO催化剂的活性组分.     

钒基催化剂NH3-SCR低温反应特性研究

利用固定床反应器及原位漫反射傅里叶变换红外光谱仪,通过稳态及瞬态反应,研究了v205-wO,rri02催化剂低温NH3选择性催化还原(SCR)机理及低温活性的影响因素.结果表明:低温时,V205-WO3l'iO2 SCR催化剂首先吸附气态NH3,形成吸附态NH3nnH4．,然后吸附态NH3vnh^和气态NO反应,生成N...     

以工业级锐钛型TiO2为载体V2O5-WO3型催化剂脱氮性能试验研究

为降低脱氮催化剂成本,以工业级锐钛型TiO2为载体,制备V2O5-WO3/TiO2型烟气脱氮催化剂,在自制催化反应器中测试其活性,研究反应温度、空速比、O2浓度、NO浓度、NH3/NO比及V2O5含量等对NO、NO2和N2O转化的影响,采用BET、FT-IR、SEM和XRD等进行微观表征,并与商业催化剂进行比较.结果表明以工业级锐钛型TiO2为载体的催化剂成本较低,在电站锅炉对于脱氮要求不太高的场合还是可行的.     

天然气再燃降低NOx排放的实验研究

主燃区停留时间、再燃区停留时间和天然气输入热量比不但影响再燃还原NOx的效果,而且是与天然气喷入位置、燃尽风喷入位置、再燃技术经济性关系紧密的3个因素.利用一维再燃热态实验炉对此3个因素与再燃还原NOx效果的关系进行了实验研究,得到了NOx排放的基本趋势和规律,并着重分析了主燃区停留时间影响再燃还原NOx效果的原因.     

NH3选择性催化还原烟气中NO的反应动力学

采用自行研制的V2O5-WO3-MoO3/TiO2催化剂在微型积分反应器上对NH3还原NO的反应进行了微观动力学试验,考察了温度、空速值对NO转化率的影响,并得出反应的微观动力学方程,确定了相关的动力学参数.通过小型试验台的试验,考察了反应气体在催化剂内部的传质、扩散过程对反应速率的影响,建立了催化剂有效因子的计算模型和宏观反应速率方程.试验结果表明,用该模型计算得到的理论值和试验数据具有良好的一致性.     

选择性催化还原烟气脱硝技术中间试验

氮氧化物选择性催化还原技术是发达国家广泛采用的火电厂烟气脱硝技术,我国尚不掌握火电厂SCR烟气脱硝装置的设计技术和相关经验。根据前期进行的SCR烟气脱硝小型试验结果,结合计算流体力学(CFD)软件设计并建立了SCR烟气脱硝中间试验装置。在实际燃煤条件下,进行有关的试验,考察了氨氮比、空速和温度对脱硝效率的影响,试验数据与小型试验结果基本吻合,从而验证了中试装置设计的合理性,所形成的设计方法和获得的经验对全尺寸装置的设计有重要参考价值。图4参4     

V2O5-WO3/TiO2催化剂的制备及其动力学分析

采用浸渍法制备了V2O5-WO3/TiO2催化剂,考察了各运行工况对催化剂脱硝活性的影响,在实验的基础上,建立了经验性催化反应动力学方程。结果表明：当催化剂粒径小于40目、空速小于30000h-1时,可以消除SCR脱硝反应的内外扩散的影响。V2O5-WO3/TiO2催化剂的催化还原反应是一级催化反应,反应活化能为能为24232 J/mol,在消除内外扩散影响和NH3/NO比大于1的情况下,NO的反应级数为1.0493,O2的反应级数为1.1366,从而可以得到V2O5-WO3/TiO2催化剂催化反应速率方程式。