低温平板式脱硝催化剂的制备及其性能研究

2催化剂的制备

平板式催化剂的制备过程为拉伸钢网-原料混合-涂覆-煅烧-装配。通过平板式脱硝催化剂生产线制备催化剂，采用一定比例的偏钒酸铵、七钼酸铵、钛白粉等原料，混合制得催化剂膏料，膏料涂覆在催化剂单板上，制取催化剂单板，采取普通的煅烧工艺和特殊的煅烧工艺（在200-300℃之间的煅烧时间增加2倍）进行煅烧，得到催化剂单板记为S1和S2（改变工艺）。将活性物质从催化剂单板上轻轻刮下，进行BET测试，并剪取一定规格的单板进行催化剂的性能测试。

3实验结果

3.1比表面积和孔容孔径

微观比表面积采用氮气吸附BET法检测，检测仪器为美国麦克仪器有限公司TristarⅡ 3020比表面积分析仪，样品的微观比表面积及孔容孔径测试结果如下表2所示。

表2 微观比表面积及孔容孔径测试结果

3.2催化剂的性能测试

催化剂活性测试在自主设计的微型反应器中进行测试，载气为氮气，流量为1Nm3/h，温度为365℃，NOx浓度为400ppm，O2浓度为5%，氨气浓度为480ppm，

在催化剂活性测试中，“k”值经常被用来表达催化剂的活性。为了确定“k”值。催化剂样品在实验室反应器中测试NO_x的转化率定义如下。

为确定在测试反应器中的脱硝活性，请见以下计算：

NO_x转化率ηNO_x=(c0(NO_x)-c(NO_x))/(c0(NO_x))×100%

式中：

ηNOx为所装催化剂层的NOx转化率，单位%

c0(NOx)为催化剂入口NOx浓度，单位ppm

c(NOx)为催化剂出口NOx浓度，单位ppm

ppm为百万分之一，体积分数。

k(NOx)=-AV×ln(1-ηNOx/(100%))

式中：

k(NOx)为所装催化剂层的活性常数，单位m/h

AV为所装催化剂层的面积速度，单位m/h

表3试验样品活性值

4讨论与分析

图1 10K/min升温速率下偏钒酸铵的DSC/TG曲线

由图1可知，偏钒酸铵的DSC/TG曲线可知，偏钒酸铵主要是在200-300℃之间进行分解放热，质量变化达到了15.47%，300-400℃之间质量变化为5.21%（3.38%+1.83%），400-500℃之间质量变化为6.37%，煅烧时，将200-300℃之间的煅烧时间增加2倍有利于煅烧充分，有利于活性物质分布，从而是催化剂活性更高。

由表2可知，经过200-300℃温度区间双倍时间的煅烧，催化剂比表面积增加，孔容几乎未发生变化，孔径出现了降低现象。可以推测，经过双倍时间煅烧的催化剂，偏钒酸铵的分解更加缓和，同时分散更加均匀，从而造成了微观比表面积的增加和孔径的降低。

由表3可知，S2的活性明显比S1的活性要高，是由于充分的煅烧使得五氧化二钒更加均匀地分布在催化剂表面，且易造孔，使得催化剂表面微孔增加，有利于烟气与催化剂的接触，从而提高催化剂的低温活性，在220度下催化剂活性为43.3m/h，完全满足了低温项目的要求。

延伸阅读：

砷中毒平板式脱硝催化剂的氢还原再生

在低温条件下烟气脱硫脱硝技术的研究与应用