Mn/TiO2基低温SCR脱硝催化剂成型工艺及性能的研究

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以Mn/TiO2为基底的低温SCR脱硝催化剂在实验室研究中取得了良好的进展,而催化剂成型工艺开发是其从实验室迈入应用阶段的必要环节,但目前SCR脱硝催化剂成型工艺均是面向于V/TiO2体系高温催化剂,针对低温的成型工艺研究还相对缺乏。因此开发具有一定机械强度、形状规整和具有较高低温活性的催化剂成型工艺具有显著的实际价值。本文针对以上问题,对低温SCR脱硝催化剂的成型工艺及性能进行了研究。本文首先研究了催化剂的成型工艺,并对添加剂进行了筛选。研究中发现,适量的甘油可以起到润滑作用,降低塑性膏体的外部粘性、利于挤出成型;添加适量的玻璃纤维与拟薄水铝石可以使催化剂的机械强度大幅度地提升;而添加适量的活性炭则可以提高催化剂在低温下的活性。其次优化了低温SCR催化剂成型过程中的工艺参数及成型催化剂的操作参数,如煅烧温度、煅烧方式;体积空速、氧气浓度、氨氮比等。对于Ce-Mn/Ti02催化剂体系,经过挤压成型、450℃高温煅烧,空速在1500~ 3000h-1、氧气浓度为3%以上、氨氮比为0.9~1.0的条件下,100℃下的催化活性始终维持在80%以上。燃煤烟气中一般含有大量水蒸气,对催化剂的性能有不利的影响。对此,本文对催化剂进行了分子筛(ZSM-5)改性以提高其抗水性能。通过微波固相处理工艺,添加分子筛的催化剂在低温下的活性与抗水性均得到了大幅度提升。在最佳分子筛添加量(15%),温度为120℃以及6%水蒸气条件下,NO去除率提升了29%。
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