前面,我們對蜂窩式脫硝催化劑再生技術相關行業(yè)前景進行了闡述,接下來,我們重點了解下蜂窩式脫硝催化劑的應用情況。
SCR技術是在金屬催化劑作用下,還原劑(NH3、尿素)選擇性地與NOx反應生成N2和H2O,而不是被O2氧化。以NH3為還原劑的SCR技術因其優(yōu)良的脫硝性能而得到廣泛應用,催化劑作為SCR系統(tǒng)的核心,需要具有較高的脫硝效率、較寬的反應溫度窗口、較強的耐硫性。
常用的脫硝催化劑為V2O5-WO3(MoO3)/TiO2系列(TiO2為主要載體,V2O5為主要活性成分,WO3或MoO3為助劑)。V2O5-WO3/TiO2催化劑在300~400 ℃具有良好的脫硝性能,是目前商用脫硝催化劑的主流。脫硝催化劑可分為三種類型:板式、蜂窩式和波紋板式。
由于脫硝催化劑在使用過程中存在失活現(xiàn)象,板式和波紋板式脫硝催化劑再生較困難,因此很難得到廣泛應用。蜂窩式脫硝催化劑是將催化劑組分混合均勻,通過擠出設備制成截面為150 mm ×?。保担啊。恚?、長度不等的催化劑元件,然后組裝成標準模塊。蜂窩式脫硝催化劑由于其強耐久性、高耐腐性、高可靠性、高重復利用率、低壓降以及可再生等特性,得到廣泛應用。
目前商用脫硝催化劑存在脫硝溫度較高、脫硝效率低等問題,改進催化劑結構和強化低溫NH3-SCR的脫硝性能是脫硝催化劑的研究方向。邊雪等采用共沉淀法得到xCeO2-yWO3/TiO2脫硝催化劑,在配比Ce∶W=30∶4時,脫硝效率可提高到90%~95%。Hu等用浸漬法制備了Co-Mn/TiO2脫硝催化劑,在Co與Ti的原子比為0.05時,催化劑反應溫度窗口降低到80~180 ℃,催化劑的脫硝效率達到94.05%。這是由于,反應過程中生成了Mn3O4、Mn2O3等氧化物,導致催化劑還原溫度降低,且提高了對NH3的吸附能力,因此,脫硝效率升高。高艷春等提出利用煤的氣化渣(CGS)作為載體,采用等體積浸漬法制備V/CGS低溫NH3-SCR脫硝催化劑,其在250 ℃下預氧化后于500 ℃下煅燒,脫硝效率高達98%。該催化劑的優(yōu)勢體現(xiàn)在,五價釩和二氧化硫的存在能提高催化劑的性能,但CGS中的Ca、Si等雜質影響催化劑的活性,極易導致催化劑失活。Liu等制備了一種比表面積大的TiO2載體,其BET比表面積為380.5?。恚病ぃ纾?,采用特殊的熱處理工藝進一步增大活性組分釩的比表面積,反應溫度窗口寬,比傳統(tǒng)的寬100 ℃,對NO的轉化率為84%。