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氨法选择性催化还原(SCR)脱硝法是目前最有效的氮氧化物脱除技术之一,该方法在发达国家已得到较广泛应用,但国内尚未完全掌握其核心技术-催化剂的制备。本文旨在调节钒钛基催化剂的配方组成,制备具有良好低温活性的SCR催化剂。
本文综述了氮氧化物(NOx)的来源、危害及其控制技术的研究进展。
采用等体积浸渍法以市售TiO2(DT-51和DT-52)为载体制备出多种钒钛基催化剂。考察了温度、空速、水蒸汽等因素对氨气选择性催化还原NOx的影响,结果表明NOx转化率随温度的升高先上升后平稳最后下降;水蒸气对催化剂低温活性有明显的抑制作用;空速越大,催化剂脱硝效率越差。
研究了在钒钛基催化剂中加入酸性组分P2O5和过渡金属氧化物等助催化剂及改变钒负载量对催化剂活性的影响,结果表明NOx转化率随着催化剂中P2O5含量增加呈现先上升后下降的趋势,加入0.5%P2O5时催化剂活性最好;加入过渡金属氧化物对V2O5-MoO3/TiO2催化剂的催化活性普遍起到抑制作用,只有Fe2O3影响不太。过渡金属氧化物加入量为2%时,含不同过渡金属氧化物的钒钛基催化剂的SCR脱硝效率的顺序为:原催化剂=Fe2O3>CuO=CoO>NiO>MnOx;另外,V2O5-MoO3/TiO2催化剂的活性随钒负载量的增加基本上呈上升的态势。
研究了一步浸渍和分步浸渍两种制备方法对催化剂活性的影响,结果发现采用简单的一步浸渍法并不会降低催化剂的活性。
初步探索了整体式钒钛基催化剂的成型工艺,采用磷酸二氢铝作为粘结剂,及添加适当有机黏结剂,制得具有一定强度的蜂窝状整体式催化剂,并考察了磷酸二氢铝的加入对催化活性的影响。