负载型非钒基脱硝催化剂的研究
2021-07-14黄伟,龚甍,仵静,李飞
黄 伟,龚 甍,仵 静,李 飞
(西安元创化工科技股份有限公司,陕西 西安 710061)
氮氧化物是大气污染的主要成分之一,目前选择性催化还原技术(SCR)可有效消除氮氧化物[1]。传统的V-W-Ti系SCR催化剂正常使用过程中长时间处于(360~380) ℃的高温条件下,高分散性的活性组分V2O5容易挥发,一方面由于活性组分流失造成催化剂活性下降,另一方面V2O5具有一定的生物毒性,会对环境及人类产生有害影响[2-3]。根据《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB 5085.3-2007)的有关要求,废旧蜂窝式脱硝催化剂具有一定的环境污染风险。因此,开发高效稳定、环境友好的非钒基SCR催化剂非常有必要。
本文以铁为主要活性组分,过渡金属为改性剂,Al2O3为载体制备一种负载型非钒基脱硝催化剂,并考察活性前驱体、活性组分负载量、焙烧参数等对催化性能的影响。
1 实验部分
1.1 催化剂制备
采用浸渍法制备催化剂。将分子筛载体浸渍铁、铬、铈、锡等活性组分,经干燥、焙烧等过程后得到成品催化剂。
1.2 催化剂活性评价
采用自主设计的评价系统进行催化剂NO氧化活性测试。装置由气路部分、控制部分、反应部分和检测部分组成,如图1所示。反应条件:催化剂用量30 mL;NO含量350×10-6,NH3含量350×10-6,O2含量5%,空速5 000 h-1。

图1 活性评价示意图Figure 1 Schematic diagram of activity evaluation
2 结果与讨论
2.1 前驱体对催化剂活性的影响
图2为不同前驱体制备的催化剂上NO转化率随温度变化曲线(Fe负载质量分数5%)。

图2 不同前驱体制备的催化剂上NO转化率随温度变化曲线Figure 2 NO conversion vs. temperature over catalysts with different precursors
从图2可以看出,不同的Fe前驱体对应的催化剂活性差异较为明显,其中以FeCl2·4H2O为Fe前驱体得到的催化剂活性最高,同时以二价铁为前驱体得到的催化剂活性高于三价铁为前驱体得到的催化剂。……
