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載體主要起到支撐、分散、穩(wěn)定催化活性物質(zhì)的作用,同時TiO2本身也有微弱的催化能力。選用銳鈦礦型的TiO2作為SCR催化劑的載體,與其他氧化物(如Al2O3、ZrO2)載體相比,TiO2抑制SO2氧化的能力強(qiáng),能很好的分散表面的釩物種和TiO2的半導(dǎo)體本質(zhì)。在鈦基釩類商用催化劑配方中加入鎢會大限度地減少催化劑的燒結(jié),不同鎢含量所允許的高運(yùn)行溫度是不同的,SCR反應(yīng)器在正常運(yùn)行溫度工作時,燒結(jié)現(xiàn)象可以忽略。因此,SCR反應(yīng)器的運(yùn)行溫度必須嚴(yán)格遵守廠家的指導(dǎo)要求。活性組分是多元催化劑的主體,是必備的組分,缺乏所需的催化作用。助催化劑本身沒有活性或活性很小,但卻能顯著地改善催化劑性能。研究發(fā)現(xiàn)WO3與MoO3均可提高催化劑的熱穩(wěn)定性。并能改善V2O5與TiO2之間的電子作用,提高催化劑的活性、選擇性和機(jī)械強(qiáng)度。除此以外,MoO3還可以增強(qiáng)催化劑的抗As2O3能力。
目前,鈦鎢釩類蜂窩式脫硝催化劑基本采用600-615℃的煅燒工藝,但是實際上,根據(jù)組分的不同,不同金屬之間的作用鍵的形成溫度也是不同的[2]。本旨在探討生產(chǎn)中不同煅燒溫度對蜂窩催化劑性能的影響。此催化劑產(chǎn)品孔數(shù)多、內(nèi)壁薄、開孔率高、單體活性高、催化劑設(shè)計體積量更低、反應(yīng)溫度窗口更寬。50孔、70孔產(chǎn)品節(jié)距只有2.0mm至3.0mm,內(nèi)壁厚度只有0.2mm至0.3mm,開孔率大于80%,幾何比表面積達(dá)到1200㎡/m3至1700㎡/m3,適用于160℃-550℃的煙溫條件。催化劑比表面積測試使用的儀器是ASAP-2020型物理吸附儀(美國Micromeritics公司)。催化劑樣品預(yù)先在-196℃下處理,然后進(jìn)行測定。用BET公式和BJH模型計算樣品的比表面積。
一般來說,用于SCR脫硝系統(tǒng)的催化劑根據(jù)其化學(xué)組成可分為、金屬氧化物、分子篩等類型。其中催化劑是早用于SCR反應(yīng)的催化劑,其催化反應(yīng)的活性溫度范圍較小,通常在300℃以下,且價格昂較高;金屬氧化物催化劑是目前國際上較為流行且使用較為廣泛的催化劑,這類催化劑是以TiO2為載體,以V2O5、三氧化鎢為活性成分,由于V2O5 可將SO2氧化成SO3,因此通常V2O5含量較低(在0.3%-1.5%),又因 TiO2是載體,釩的氧化物在銳鈦礦結(jié)構(gòu)的TiO2表面有很大的分散度,所以為保證催化效果還要加入較大量(4.5%-7%)的WO3或MoO3作為助催化劑以增強(qiáng)催化劑活性和熱穩(wěn)定性,