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載體主要起到支撐、分散、穩(wěn)定催化活性物質(zhì)的作用,同時TiO2本身也有微弱的催化能力。選用銳鈦礦型的TiO2作為SCR催化劑的載體,與其他氧化物(如Al2O3、ZrO2)載體相比,TiO2抑制SO2氧化的能力強,能很好的分散表面的釩物種和TiO2的半導(dǎo)體本質(zhì)。在鈦基釩類商用催化劑配方中加入鎢會大限度地減少催化劑的燒結(jié),不同鎢含量所允許的高運行溫度是不同的,SCR反應(yīng)器在正常運行溫度工作時,燒結(jié)現(xiàn)象可以忽略。因此,SCR反應(yīng)器的運行溫度必須嚴(yán)格遵守廠家的指導(dǎo)要求?;钚越M分是多元催化劑的主體,是必備的組分,缺乏所需的催化作用。助催化劑本身沒有活性或活性很小,但卻能顯著地改善催化劑性能。研究發(fā)現(xiàn)WO3與MoO3均可提高催化劑的熱穩(wěn)定性。并能改善V2O5與TiO2之間的電子作用,提高催化劑的活性、選擇性和機械強度。除此以外,MoO3還可以增強催化劑的抗As2O3能力。
催化劑的燒結(jié) 以鈦基催化劑為例,長時間暴露在450℃以上的高溫環(huán)境中,可引起催化劑活性表面的燒結(jié),微晶聚集,導(dǎo)致催化劑顆粒增大、表面積減小,使催化劑活性降低。通過高分子材料、有機材料、活性成分的改性添加,完成了多孔催化劑原材料配方的重新配比,使多孔原材料在保持可塑性的基礎(chǔ)上可以順利完成0.2-0.3mm的單體擠出。理想的燃煤煙氣脫硝催化劑需要滿足抗毒性強 煙氣和飛灰中含有較多的毒物,催化劑需要耐毒物的長期侵蝕,長久保持理想的活性。
一般來說,用于SCR脫硝系統(tǒng)的催化劑根據(jù)其化學(xué)組成可分為、金屬氧化物、分子篩等類型。其中催化劑是早用于SCR反應(yīng)的催化劑,其催化反應(yīng)的活性溫度范圍較小,通常在300℃以下,且價格昂較高;金屬氧化物催化劑是目前國際上較為流行且使用較為廣泛的催化劑,這類催化劑是以TiO2為載體,以V2O5、三氧化鎢為活性成分,由于V2O5 可將SO2氧化成SO3,因此通常V2O5含量較低(在0.3%-1.5%),又因 TiO2是載體,釩的氧化物在銳鈦礦結(jié)構(gòu)的TiO2表面有很大的分散度,所以為保證催化效果還要加入較大量(4.5%-7%)的WO3或MoO3作為助催化劑以增強催化劑活性和熱穩(wěn)定性,
高塵布置的脫硝反應(yīng)器SO2/SO3轉(zhuǎn)化率越高,則越易產(chǎn)生煙道、空氣預(yù)熱器甚至電除塵器被硫酸腐蝕的危險,因此SCR系統(tǒng)中應(yīng)嚴(yán)格控制SO2/SO3轉(zhuǎn)化率。目前,國內(nèi)要求的SCR系統(tǒng)催化劑對SO2向SO3的轉(zhuǎn)化率不大于1%,所有的SCR系統(tǒng)催化劑使煙氣中的SO2向SO3的轉(zhuǎn)化率與催化劑的體積均成相應(yīng)比例,降低催化劑的用量可減少SO3的形成。