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安平縣鹿都金屬制品有限公司
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用蜂窩狀金屬絲網催化劑進行NH3選擇性催化還原NOX的研究

用蜂窩狀金屬絲網催化劑進行NH3選擇性催化還原NOX的研究

      氮氧化物(NOX)是大氣的首要污染物之一,對人體健康和生態環境具有嚴重危害。中國的NOX排放量不斷增加,氮氧化物的污染控制和治理迫在眉睫。選擇性催化還原(SCR)技術由于具有高效率、高選擇性和高經濟性,成為NOX治理的主流技術之一。本論文以SCR技術的核心問題即催化劑為研究對象,制備蜂窩狀金屬絲網催化劑。以金屬絲網為基體,用電泳沉積法(EPD)在金屬絲網上負載Al粉,通過燒結加煅燒形成多孔的Al2O3薄層,將直片和彎片交替捆綁形成蜂窩狀金屬絲網模件,采用溶膠-凝膠法負載TiO2和浸漬法負載活性組分V2O5和WO3/MoO3,制成具有三維通透結構的蜂窩狀金屬絲網催化劑。以NH3選擇性催化還原NO為模型反應,考察了催化劑制備過程中各參數對催化劑性能的影響。結果表明,當TiO2的負載量為0.4g時可將8g的金屬絲網模件完全覆蓋;二元催化劑的最佳組分為V(1%)-W(3%)/TiO2(摩爾百分含量)(簡寫為V(1)-W(3)/TiO2);若在一定范圍內增大金屬絲網的目數,有利于提高NO去除率;加入Mo組分形成三元催化劑,當活性組分配比為V(1)-W(3)-Mo(6)/TiO2時,大大改善了催化劑的性能。通過研究SCR反應中影響催化劑性能的因素發現,低溫下NO去除率隨溫度上升而增大,通過對SCR反應動力學的初步研究,表明此時反應符合一級反應動力學特征。反應一定溫度范圍內效果最好,溫度繼續升高,NO去除率下降;反應中低溫下減小空速對SCR反應有利;進料氣中最佳氨氮比為1:1。采用掃描電鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)、能量彌散X射線(EDX)能譜分析、X射線光電子能譜對制備的催化劑的體相結構和表面特性進行了表征。結果表明金屬絲網負載Al2O3后比表面積從0.2m2/g增大到13m2/g,TiO2以銳鈦礦型存在,平均粒徑為15nm,活性組分在催化劑載體上以非晶態存在,活性組分生成量很少,可能形成單層分散,催化劑中的氧是由TiO2和金屬氧化物的氧以及一定量的吸附氧組成。

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