氨法选择性催化还原(SCR)脱硝技术是目前应用最广泛的烟气脱硝方法,其核心在于SCR脱硝催化剂,工业上应用最多的是V2O5-WO3(MoO3)/TiO2型商业催化剂,然而其活性温度窗口较窄(300~400℃),并不适用于垃圾焚烧炉、燃气轮机等排放的高温烟气(500℃以上)。且高温条件下常规催化剂容易发生烧结、TiO2晶型变化等而导致催化剂迅速失活,因此为对高温烟气进行SCR脱硝,需开发新型耐高温SCR脱硝催化剂。
本文以复合金属氧化物TiO2-ZrO2为载体,WO3为活性组分,制备了适用于高温烟气(500℃以上)脱硝的WO3/TiO2-ZrO2型SCR脱硝催化剂。对催化剂进行了BET、XRD表征,并考察了复合载体的组成、WO3含量和高温焙烧处理对催化剂脱硝活性的影响。结果表明:WO3/TiO2-ZrO2催化剂具有很好的热稳定性,经800℃高温处理后晶相结构保持不变且脱硝效率仅有少量下降;基于钛锆质量比为7∶3和0∶10、WO3负载量为20%的两种脱硝催化剂具有较好的脱硝活性,能够适用于高温脱硝反应。
最后对开发的耐高脱硝催化剂添加V2O5改性研究,进一步提高了催化剂的脱硝效率,但V2O5添加量不益超过0.5wt%,以免NH3和SO2氧化增加。考虑到复合氧化物载体生产制备过程的复杂性,工业应用难度大,本文选择对以TiO2-ZrO2(0∶10)即ZrO2为载体的高温催化剂进行了工业转化研究,首先分别研究不同ZrO2制备方法对催化剂脱硝效率的影响,然后在催化剂配方中添加相应辅料制备了成型板式高温脱硝催化剂,并进行板式催化剂脱硝性能测试,结果表明开发的成型板式催化剂仍然保持了良好的高温脱硝性能,对复杂烟气工况适应性良好。
- 作 者:
- 王磊
- 学科专业:
- 动力工程
- 授予学位:
- 硕士
- 学位授予单位:
- 华北电力大学(北京)
- 导师姓名:
- 李文艳董长青陆强
- 学位年度:
- 2016
- 研究方向:
- 语 种:
- chi
- 基金项目: