1 活性粉体制备
大量研究表明,硫酸法制得的纳米锐钛矿Ti O2更适用于催化剂载体。因此本文选用国内两个不同特点的的钛钨粉(W/T(A)和W/T(B)),进行试验。按钒含量0.5%wt(以V计),称取一定量偏钒酸铵与草酸溶解,将钛钨粉放入,捏合30min;将其放入烘箱,100℃下干燥2h。再用马弗炉煅烧(350℃,保温4h)。再分别按钒含量1.0%wt、1.5%wt、2.0%wt、2.5%wt、3.0%wt(以V质量计),煅烧温度450℃和550℃重复上述步骤。然后将煅烧后的物料制成300目以下的颗粒,用超音速气流粉碎机将颗粒粉磨至微米级,制得催化剂活性粉体材料。
2 结果与分析
2.1 不同特性钛钨粉对催化剂粉体的影响
通过对W/T(A)、W/T(B)两种钛钨粉化学成分、粒径、比表面积、团聚状态、微观结构等方面分析发现,在钛钨粉的平均粒径和比表面积近似的情况下,由于W/T(A)粉末的粒度正态分布更集中,不易团聚,且对溶液的吸附能力更好(可以达到1:1.3),因此样品制备过程中更加顺利,制备得到的催化剂活性粉体的粒径更细更均匀。
2.2 不同钒含量对催化剂活性的影响
不同钒含量(以V质量计)催化剂活性粉体样品样品进行脱硝率、SO2/SO3转化率检测。
从上图可知,V1~V4样品的脱硝效率随着钒含量的增加呈上升趋势,250℃以下活性增加更明显,但当钒含量达到2%wt之后,其脱硝效率反而出现下降。在SO2转化率测试中,当钒含量达到2%wt时,其SO2转化率最低,钒含量3.0%wt时SO2转化率最高。这一现象是因为随着V2O5含量的增加,催化剂活性位增加,粉体活性同时提高。但V2O5的负载量过高时,V2O5便不再以无定形态分布,而会出现V2O5结晶,形成孤立的V2O5,不仅堵塞Ti O2微孔,使催化剂的活性降低,而且使氧化SO2的能力升高,造成SO2/SO3转化率升高明显。
2.3 不同煅烧温度对催化剂活性的影响
对钒含量2%wt的催化剂粉体研究发现,在350℃、450℃和550℃煅烧的样品外观颜色逐渐加深,粉磨性能变差,粉体的粒径变粗。
通过SEM检测,350℃、450℃和550℃煅烧的样品微观结构无明显区别。这与锐钛矿Ti O2在600℃以下不会发生明显晶型转变是一致的。将不同温度煅烧的催化剂样品在350℃反应温度下进行脱硝率检测,其检测结果如下(表1)。
从上表看出,350℃-550℃煅烧的样品活性均很高,但550℃下煅烧的样品其脱硝率略有降低。说明450℃是理想的煅烧温度,随着温度超过500℃,Ti O2开始缓慢出现锐钛矿晶型转变为金红石晶型,但速度还很慢,对催化剂活性没有明显的影响,只有煅烧温度超过600℃左右时,才会出现显著的晶型转变和比表面积减小。
3 结语
在催化剂活性粉体的制备工艺中,选用比表面积大,粒度分布均匀,不易团聚,溶液吸附量较大的钛钨粉,不仅更有利于加工,而且可以提高粉体的性能指标,当钒含量2%wt,煅烧温度为450℃时,制得的催化剂活性粉体的加工性能更好,脱硝率更高,SO2/SO3转化率最低。
摘要：采用粉末浸渍法制备了一系列V-W/Ti催化剂活性粉体,通过对不同脱硝钛白载体、不同钒含量及不同煅烧温度的研究,发现比表面积大,粒度分布均匀,不易团聚,溶液吸附量的钛钨粉更适合V-W/Ti催化剂活性粉体制备工艺,且当钒含量2%wt,煅烧温度为450℃时,制得的催化剂活性粉体的加工性能更好,脱硝率更高,SO2/SO3转化率最低。
关键词：脱硝,V-W/Ti,活性,粉体
参考文献
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