脱硝钛白制备技术探讨.doc

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1、脱硝钛白制备技术探讨氮氧化物是我国污染物减排目标中新增的重要指标之一，降低氮氧化物排放的主要手段是脱硝催化剂。目前，选择性催化还原（ivecatalytic reduction,SCR）方法中最常用的是催化剂为V2O5-WO3(MoO3)/TiO2系列。脱硝TiO2作为主要载体，TiO2的微观表面缺陷结构、掺杂的催化活性物质、杂质含量等对催化效果起着至关重要的作用。1脱硝钛白粉制备原理偏钛酸在200开始脱结构水，300左右达到快速脱水的效果。温度低的时候，偏钛酸中单个颗粒之间通过氢键相互作用相互交联团聚在一起。温度升高，偏钛酸颗粒逐渐长大并聚结形成长椭圆形颗粒，具有锐钛型结构的脱硝二氧化钛。温

2、度超过300，长椭圆形颗粒相互烧结逐渐形成约50nm聚集二次颗粒。如果加入造孔剂，得到具有5-10nm孔的约50nm颗粒。造孔剂（碳酸铵、碳酸氢铵、尿素、氨水、有机表面活性剂等）不同孔大小不同，导致比表面积不同，颗粒的表面缺陷也不同，脱硝催化活性也不同。在偏钛酸中加入不同比例不同配伍的仲钨酸、白炭黑、钡盐等做的特殊硝催化活性不同的钛白粉。温度超过600，TiO2孔逐渐塌陷，随着温度升高孔也逐渐变小直至消失，同时比表面积逐渐减小。但是温度超过500，钛白粉中的硫酸根开始分解，温度越高钛白粉中硫含量越低。900开始晶型转化，由锐钛型转化成金红石型，1200晶型转化完全。对于脱硝钛白粉中重要的一个指

3、标是硫的含量要低于1%，脱硝催化剂中硫含量高会导致催化剂中毒，但脱硝钛白粉指标中还要求有一定的硫含量，脱硝钛白粉中如果有少量的硫，在做成催化剂时相当于形成了“硫抗体”，对脱硝气体中的硫氧化物有一定的抵抗能力，降低因硫氧化物导致的催化剂中毒。2脱硝钛白粉的种类及主要性能指标3脱硝钛白粉特点脱硝钛白粉特点主要总结为：比表面积可控，催化活性高，化学性质稳定，耐硫好，使用寿命长。不同种类脱硝钛白可以根据客户的要求定制。4影响脱硝催化剂的因素4.1 活性温度催化剂的活性温度范围是最重要的指标。反应温度不仅决定反应物的反应速度，而且决定催化剂的反应活性。如V2O5-WO3/TiO2催化剂，反应温度多在28

4、0420之间。温度过低，反应速度慢，甚至生成不利于NOx降解的副反应；温度过高，则会出现催化剂活性微晶高温烧结的现象。4.2 化学成分含量指活性组分及载体,如V2O5-WO3/TiO2催化剂中各成分的质量百分数。这其中关键为起催化作用的量,助催化与载体的配比量也同样重要。根据不同用户的情况,含量会有所不同。一般情况下,V2O5占1%5%,WO3占5%10%,TiO2占其余绝大部分比例。4.3脱硝效率指进入反应器前、后烟气中NOx的质量浓度差除以反应器进口前的NOx浓度(浓度均换算到同一氧量下),直接反映了催化剂对NOx的脱除效率。一般情况下,脱硝工程会设计初期脱硝率和远期脱硝率,通过初置和预留

5、若干催化剂层,今后逐层添加来满足未来可能日益严格的排放要求。4.4 SO2/SO3转化率指烟气中SO2转化成SO3的比例。SO2/SO3转化率越高,催化剂活性越好,所需要催化剂量越少,但转化率过高会导致空预器堵灰及后续设备腐蚀,而且会造成催化剂中毒。因此,一般要求SO2/SO3转化率小于1%。在钒钛催化剂中加入钨、钼等成分,可有效地抑制SO2转化成SO3。4.5 NH3逃逸率催化剂反应器出口烟气中NH3的体积分数，它反映了未参加反应的NH3。如果该值高，一是会增加生产成本,造成NH3的二次污染;二是NH3与烟气中的SO3反应生成NH4HSO4和(NH4)2SO4等物质，会腐蚀下游设备，并增大系统阻力。5结语SCR选择性还原法是当前国内外最成熟、应用最广泛的脱硝技术，TiO2作为SCR脱硝催化剂的关键材料，对催化剂的性能觉有决定影响。日益严重的环境污染问题亟待我们去解决，这就要求我们在技术上，特别是关键材料的研发上有新的突破。我国脱硝TiO2技术无论在研发还是生产上和国外产品都还存在较大差距，为了实现国家节能减排的要求，需要加大投入、提高技术，生产出满足工业需求的高性能SCR脱硝催化剂用TiO2。4