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.     

V2O5-WO3-MoO3/TiO2催化剂制备及NH3选择性还原NOx的试验研究

采用静态氮物理吸附法和X射线衍射对自行研制的V2O5-WO3-MoO3/TiO2催化剂进行了物化性能测定,在固定床连续反应器上进行了活性评价,另外对影响催化剂活性的多种因素进行了试验研究.结果表明,催化剂活性成分及助剂比例的大小对催化剂活性有决定性影响,催化剂中V2O5/TiO2最佳比例为3%左右,WO3/TiO2为15%,MoO3/TiO2为30%.除此之外,反应温度、空速、NH3与NO摩尔比、NO初始浓度、氧浓度等因素对催化剂脱硝效果也具有不同程度的影响.     

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.     

具有高抗水、抗硫性的CeO2/TiO2-ZrO2催化剂脱硝性能研究

采用浸渍法制备了CeO2/TiO2-ZrO2催化剂,用于NH3选择性催化还原NO.研究了CeO2负载量、氧浓度、空速值、氨氮比以及SO2浓度和水蒸气存在的情况对催化剂活性的影响,并运用BET和XRD对催化剂进行了微观表征.结果表明:催化剂中ZrO2的存在有利于增大催化剂比表面积,增强CeO2在催化剂上的分散度,提高了催化剂活性;CeO2/TiO2-ZrO2催化剂表现出高效性和稳定性,当CeO2负载量超过10%、空速值为30000 h-1、反应温度为250～450℃时,脱硝率稳定在94.27%～99.63%;当高浓度SO2和水蒸气同时存在时,随着反应温度的升高,NO的脱除率逐渐提高,当反应温度高于400℃时,脱硝率仍可达到92%以上,表明CeO2/TiO2-ZrO2催化剂具有很强的抗硫性和抗水中毒性.     

添加剂对燃煤NO排放的影响

利用DTA-TG-DTG设备，实验研究了CaO对抚顺烟煤NO排放特性的影响以及由CaO分别与TiO，和Na2CO3组成的混合添加剂对抚顺烟煤NO排放特性的影响．结果表明，CaO能够增加抚顺煤在燃烧过程中的NO排放浓度和排放量，CaO对燃煤NO排放的影响与CaO在煤中的含量有关，钙氮比(Ca／N)增加，煤的NO排放量增大．但是，向抚顺煤中同时加入CaO和TiO2或CaO和Na2CO3后，煤的NO的排放浓度和排放量比只添加CaO一种成分时低，即添加剂TiO2和Na2CO3能够减弱CaO对抚顺煤NO排放特性的影响．增加TiO2或Na2CO3在混合添加剂中的份额后，NO排放量进一步下降，但在实验范围内，含混合添加剂的煤，NO排放浓度和排放量仍比原煤高。     

含钛加氢新催化材料的研究进展

加氢精制催化剂,要求载体具有高的孔容,较集中的孔径分布。含TiO2载体以其特有的性质成为近年研究的热点。研究了TiO2在γ-Al2O3表面存在状态,MoO3在γ-Al2O3表面存在状态,TiO2对钼系加氢催化剂催化作用的影响。     

不同载体负载的Mn系复合氧化物催化剂性能研究

采用溶胶凝胶法和浸渍法将Mn的氧化物分别负载到TiO2、γ-Al2O32种载体上,通过BET、XRD、H2-TPR和NH3-TPD等表征方法考察了MnOx/γ-Al2O3和MnOx/TiO2催化剂的物化特性,同时在反应器上进行的脱硝活性测试。BET、XRD、SEM测试结果表明:MnOx/γ-Al2O3的孔结构与比表面积优于MnOx/TiO2,而MnOx在TiO2上的结晶度较差,分散性较好,其催化剂疏松结构更有利于反应气体与活性物质充分接触。TPR和TPD结果表明:MnOx/TiO2在低温下有较好的氧化还原能力,但是催化剂表面酸性强度弱于MnOx/γ-Al2O3。脱硝性能测试结果表明:TiO2和γ-Al2O3作为载体的MnOx催化剂均表现出较好的SCR活性,其中当MnOx/TiO2催化剂在低温范围内(80℃~200℃)脱硝效率上升较快,在140℃时,NO转化率已经达到60%以上,在200℃左右,NO转化率达到90%左右,之后随反应温度升高脱硝效率没有明显变化;MnOx/γ-Al2O3在260℃以下,催化剂的活性较差,在380℃时,其NO转化率达到85%。因此,低温条件下TiO2更适合作为MnOx催化剂的载体。     

WO3对于V2O5/TiO2脱硝催化剂的抗中毒作用

实验室制备了V2O5/TiO2以及添加了不同含量WO3的催化剂,并在催化剂上负载碱金属氧化物K2O模拟中毒.在SCR活性试验台上研究不同含量K2O对催化剂脱硝活性,N2O生成率和SO2的氧化率的影响.结果发现,K2O对于催化剂的毒性较强,随着添加量的增大,NO脱除率急剧下降,SO2的氧化率大大提高.K2O通过与V2O5的活性酸性位结合,使催化剂中有效活性位数量大为降低,导致脱硝活性下降.添加WO3后,K2O对催化剂的中毒作用明显减弱,源于WO3较强的Bronsted酸性对催化剂性能的促进作用.综合考虑认为在V2O5/TiO2催化剂上添加10%左右的WO3抗中毒性能较好.     

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。     

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。     

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。     

蜂窝式SCR催化剂的工业制备及性能试验

基于商业催化剂的常用配方制备了0.73%V2O5-7.43%WO3-86.43%TiO2蜂窝式催化剂。主要原料包括:纳米级TiO2,偏钒酸铵溶液,CMC、PEO、乙醇胺、玻璃纤维、SiO2、丙三醇;制备过程包括溶液制备、捏合、练泥、陈腐、挤出、干燥和焙烧等步骤。活性评价和微观检测的结果表明,催化剂比表面积较大,机械强度接近国外类似产品,NO脱除率,NH3逃逸量,SO2氧化率均达到商业应用的要求,连续运行2.0×104 h,活性无明显下降。     

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,...     

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。     

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...     

基于Urea-SCR技术的V-W/Ti基催化剂在车用柴油机上的应用

在小样评价试验台上对制备的适合于车用柴油机SCR技术的V2O5-WO3/TiO2催化剂进行了性能试验,并同国外成熟催化剂的性能进行了对比,结果表明:试验催化剂的催化性能达到了与国外成熟催化剂相似的水平.在此基础上,按照ESC和ETC测试方法和规程对2种催化剂进行了发动机台架排放试验,结果显示,试验柴油机配装采用试验催化剂的SCR催化转化器后,其主要有害排放物测量值低于我国第Ⅳ阶段排放法规的限值,这表明催化剂的配制达到了预定目标的要求.     

钒钛基系列氨法SCR催化剂失活机理探析及其预防方法

阐述了氨法钛钒基选择催化还原催化剂脱硝原理,并且归纳总结其失活机理,针对工程实际情况,提供相应预防方法,以便提高烟气脱硝催化剂管理水平,延长催化剂寿命,降低烟气脱硝运行成本,对其他催化剂运行管理提供借鉴。     

粉煤流化床燃烧中N2O的生成特性

粉煤流化床（ＰＣ－ＦＢ）是一项燃烧效率高,同时实现炉内脱硫,低ＮＯｘ和Ｎ２Ｏ排放的新型高效、清洁煤燃烧技术,在一座０．３ＭＷ的试验台上,研究了其Ｎ２Ｏ生成与分布特性,包括床层温度Ｔｂ、流化速度Ｕｏ、二次风率Ｒ２,ＰＣ－ＦＢ流化床燃烧区（ＦＢＣＺ）出口氧浓度Ｏ２、钙硫化（Ｃａ／Ｓ）对ＦＢＣＺ出口Ｎ２Ｏ浓度的影响;以及各层二次风份额（Ｒ２ｉ％）及悬浮空间燃烧区（ＦＣＺ）的温度分布与炉内Ｎ２Ｏ浓度分布的     

NaOH作添加剂对NO_xOUT工艺的试验影响

对NaOH作添加剂对尿素作还原剂的选择性非催化还原(NOxOUT)脱硝工艺的影响进行了试验研究。无添加剂时,在780℃～1 000℃范围内随温度升高,NO的浓度先降低后升高,N2O浓度先升高后降低,转折点为900℃。随着氨氮比增大,NO去除率增大,N2O浓度也随之升高,总的NOx去除率由于N2O的影响提高不明显。有NaOH作添加剂时,随着NaOH的添加量的增大,N2O的浓度逐渐减小,NO的浓度在较低温度时,先减小后增大,较高温度时,一直增大,但变化幅度要比N2O小。在氨氮比为1.5且有NaOH作添加剂时,900℃条件下可得到73.48%的总NOx去除率。NaOH对工艺的影响是产生活性基元和去除尿素分解生成的HNCO联合作用,后者作用较大。因尾气中钠盐主要以NaNCO形式存在,由此引起的烟气碱性增大的程度并不严重。