论文部分内容阅读
近年来，我国氮氧化物的排放量持续增加，尤其在城市和燃煤电厂聚集地，已经对人体健康和生态环境造成了极大的危害和威胁。因此，NOx和PM排放量高的柴油机的应用将受到限制，但柴油机具有功率大、耗油率低等其它不可替代的特点，广泛应用于客车、货车上。针对柴油车尾气中的NOx排放污染物，本文成功开发了V2O5-WO3/TiO2体系的选择性催化还原（SCR）催化剂。在本文中，采用湿法浸渍法制备V2O5-WO3/TiO2催化剂，调控不同钒负载量。随着钒负载量的增加，四种不同钒负载量的样品依次编为V1WTi、V2WTi、V3WTi、V4WTi。随着钒负载量的增加，新鲜催化剂的低温（＜300oC）活性大幅度提高；高温（＞400oC）催化活性呈下降趋势，这是由于过高的钒负载量，促进了高温下NH3的氧化反应，这不仅消耗了NH3还生成了NO，致使NO的转化率大幅度下降。比较催化剂的新鲜催化活性发现，V2WTi样品的催化活性最好，在253oC-443oC均具有90%以上的NO转化率。新鲜样品在700oC、12h(5wt%H2O/空气气氛，2000ml/min)条件下进行水热老化，即得到老化样品，老化样品依次编为V1WTi-A、V2WTi-A、V3WTi-A、V4WTi-A。水热老化后，V1WTi-A活性提高，V2WTi-A-V4WTi-A活性下降。随着V2O5的负载量增加活性明显下降，是由于水热老化后催化剂比表面积的下降和结晶态钒物种的增加。综合新鲜及老化NH3-SCR活性考虑，虽然V1WTi-A活性提高，但由于V1WTi的新鲜活性区间较窄，最终选定钒负载量为2.30wt%的V2WTi催化剂为V2O5-WO3/TiO2体系的最佳催化剂。通过考察空速、NH3/NO摩尔比、NO浓度对V2O5-WO3/TiO2体系NH3-SCR催化活性的影响，确定了SCR催化反应中最适宜的运行条件。为了评价实验室制备的催化剂性能优劣，比较了V2WTi催化剂和国外成熟某商品型号催化剂的新鲜及老化后NO转化率、抗水、抗硫性能的差别。