蜂窝式低温脱硝催化剂的煅烧温度对催化性能的影响
scr脱硝催化剂参数
scr脱硝催化剂参数
SCR脱硝催化剂参数包括以下几个方面：
1.活性成分：SCR脱硝催化剂通常以钒(V)、钼(VI)、铌(V)等
为活性成分，这些活性成分可以与氨气或尿素反应生成氨基钒酸铵、氨基钼酸铵或氨基铌酸铵等活性物质。
2.载体材料：SCR催化剂的载体材料一般选用陶瓷或金属材料，如γ-Al2O3、TiO2、SiO2等，以提高催化剂的表面积和稳定性。
3.催化剂形状：SCR催化剂的形状有颗粒状、块状、蜂窝状等
多种形式，不同形状的催化剂适用于不同的脱硝设备和工艺条件。
4.催化剂活性温度范围：SCR催化剂具有一定的活性温度范围，一般在200℃-550℃之间，催化剂需要在适宜的温度下才能有
效催化脱硝反应。
5.氨气/尿素投入量：SCR脱硝过程中，氨气或尿素的投入量
对脱硝效率起着重要作用，合理的投入量可以提高脱硝效果，而过量的投入量则可能造成氨气逃逸和催化剂失活。
6.催化剂的寿命：SCR催化剂的寿命取决于催化剂本身的稳定
性和工况条件，一般情况下，催化剂可以使用几年至十几年不等，但也会受到颗粒磨损、硫中毒、灰堵塞等因素的影响而失
活。
因此，定期检查催化剂的状况，必要时进行清洗或更换是保持SCR脱硝系统正常运行的关键。
蜂窝状SCR催化剂应用于选择性催化还原(SCR)脱硝工艺
蜂窝状SCR催化剂应用于选择性催化还原（SCR）脱硝工艺蜂窝状SCR催化剂应用于选择性催化还原(SCR)脱硝工艺，在燃煤电厂、热电厂、燃气轮机组、垃圾焚烧、内燃机组、钢铁、石化等工业领域内起到广泛应用，适应温度从150℃至450℃。
蜂窝状催化剂是由活性组分及载体组成的匀质产品，主要由TiO2、V2O5、WO3等构成。
标准的蜂窝状催化剂的横截面(D×D)约为150mm ×150mm。
蜂窝状低温SCR催化剂蜂窝状低温脱硝催化剂配方独特、工艺新颖，SCR反应器布置灵活，适应于多种烟气工程，不受锅炉等烟气状况的影响。
特点：
1.多种原材料混炼烧制成型，整体活性高；
2.高温煅烧工艺烧成，抗瞬时高温能力强；
3.端面硬化处理，抗磨损性能强，机械寿命长；
4.脱硝效率高，氨逃逸率和二氧化硫转化率低；
5.特殊配方设计，抗中毒、抗磨损能力强；
6.具有高稳定性和耐用性；
7.体积小，比表面积大，经济性好；
8.根据实际烟气进行设计，针对性强，适用广。
蜂窝状低温SCR催化剂所选用的活性组分为无钒系列的催化剂，不会对环境造成二次污染。
催化剂呈现出较好的抗耐硫耐水性能，运行稳定，催化剂寿命可
靠，使得烟气净化流程更为合理，同时能耗降、运行成本以及一次性投资大幅降低。
玻璃炉窑和生物质发电烟气脱硝处理难点：主要是碱金属含量高，粘性大，尤其是燃料为石焦油的工况。
煅烧温度对Mo-Mn
2018年第37卷第1期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS·119·化 工 进展煅烧温度对Mo-Mn/TiO 2催化剂脱硝脱汞活性的影响胡鹏，段钰锋，陈亚南，丁卫科，李春峰，李娜，柳帅，刘猛，王双群（东南大学能源与环境学院，能源热转换及其过程测控教育部重点实验室，江苏 南京 210096）摘要：研究了浸渍法制备Mo-Mn/TiO 2(MMT)催化剂过程中煅烧温度（300℃、450℃、600℃、750℃）对Mo-Mn/TiO 2（MMT ）催化剂协同脱硝脱汞活性的影响。
结果表明，较低的煅烧温度更有利于MMT 催化剂的协同脱硝脱汞性能，同时可有效降低SO 2对催化剂活性的抑制作用，最佳煅烧温度为300℃。
利用BET 、XRD 、H 2-TPR 、FTIR 和XPS 等表征手段对催化剂的理化性质进行了表征，结果表明较低的煅烧温度有利于提高催化剂中活性成分所占的比例，增加金属氧化物在TiO 2载体表面的分散度，提高催化剂的低温还原性能。
随着煅烧温度的升高，催化剂的比表面积和孔容均逐渐减小，平均孔径先增大后减小，且在高温下发生烧结；MnO 2逐渐向Mn 2O 3转变，锐钛矿型TiO 2逐渐向金红石型转变，同时MoO 3由非晶态逐渐向晶态的转化，致使催化剂的协同脱硝脱汞活性 下降。
关键词：煅烧温度；选择性催化还原；Mo-Mn/TiO 2；固定床；催化剂中图分类号：X511 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2018）01–0119–09 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0649Influence of calcination temperature on the activity of Mo-Mn/TiO 2catalyst for NO x and Hg 0 removalHU Peng ，DUAN Yufeng ，CHEN Ya ’nan ，DING Weike ，LI Chunfeng ，LI Na ，LIU Shuai ，LIU Meng ，WANG Shuangqun（Key Laboratory of Energy Thermal Conversion and Control of Ministry of Education ，School of Energy andEnvironment ，Southeast University ，Nanjing 210096，Jiangsu ，China ）Abstract ：The influence of calcination temperature （300℃、450℃、600℃、750℃）on the activity of Mo-Mn/TiO 2(MMT) catalysts prepared by an impregnation method for NO x and Hg 0 removal was studied. The results showed that ，relatively low calcination temperature was beneficial to improve the catalytic activity of MMT catalysts ，and reduce the inhibitory effect of SO 2 effectively ，and the best calcination temperature was 300℃. Physicochemical characteristics of MMT catalysts were investigatedby using different analysis techniques of BET ，XRD ，H 2-TPR ，FTIR and XPS. The studies showed that relatively low calcination temperature could give high the proportion of active components and high dispersion of metallic oxide on the surface of TiO 2 as well as increase the low temperature reduction property of catalysts. With the increase of calcination temperature ，the specific surface area and total pore volume gradually decreased. The average pore diameter first increased and then decreased ，because of the agglomeration of MMT occurred at high calcination temperature. At the same time ，the gradually conversion of MnO 2 to Mn 2O 3，and the transformations of the crystalline phase of TiO 2 from第一作者：胡鹏（1993—），男，硕士研究生。
蜂窝式低温脱硝催化剂的煅烧温度对催化性能的影响
蜂窝式低温脱硝催化剂的煅烧温度对催化性能的影响摘要：本文对低温蜂窝脱硝催化剂制备工艺中煅烧工艺的温度进行考察，通过对比不同煅烧温度对催化剂产品性能的影响，得出结论：500℃煅烧的催化剂产品，表面微孔结构最细致均匀，比表面积比550℃和600℃的分别高4.3%和12.5%，150℃-270℃之间，相同烟气温度的工况下，500℃对应的催化剂脱硝效率比550℃、600℃对应的催化剂分别高5%和8%，同时强度并没有下降很多。
关键词：脱硝;低温催化剂;煅烧温度前言选择性催化还原(SCR)法是目前广泛采用的去除NOx的有效方法之一。
工业应用的催化剂大多反应温度为300-500℃，才能发挥催化剂的最佳活性，而采用低温(60-180℃)SCR催化剂能适应将SCR装置直接配置于电除尘之后，避免工业催化剂由于高温操作所必需的烟气预热能耗，又能减轻烟尘对催化剂的毒化作用，延长催化剂寿命。
蜂窝式脱硝催化剂的生产工艺中利用陶瓷化技术将具有脱硝活性的组分赋予一定的机械强度，使其能适应具有高灰分、烟气量大、高风速的工况[1]。
目前，钛钨钒类蜂窝式脱硝催化剂基本采用600-615℃的煅烧工艺，但是实际上，根据组分的不同，不同金属之间的作用键的形成温度也是不同的[2]。
本论文旨在探讨生产中不同煅烧温度对蜂窝催化剂性能的影响。
1 实验部分1.1 催化剂制备工艺本文中的18孔蜂窝式脱硝催化剂经过混炼(出料水分位28%，PH值为8.0)，预挤出(水分28%)，陈腐24小时，挤出(水分27.5%)，一干燥168小时(由一干燥转移至二干燥时水分为3%)，二干燥24小时(由二干燥转移至煅烧炉时水分≤2%)，煅烧50小时，切割等工段。
催化剂原料包括钛钨粉、硬脂酸、乳酸、纸浆棉、玻璃纤维、羧甲基纤维素、聚氧化乙烯。
1.2 催化剂的物相结构表征在X-射线粉末衍射仪(德国Bruker D8-Advance型)上室温下进行，使用Cu Kα射线源(λ=0.15418)，Ni滤波，工作电压为40kV，工作电流为40mA，扫描范围2θ为10-90°，步长为0.02°，扫描速度为10°/min，万特检测器检测。
蜂窝状催化剂的制备及其性能评价
孔隙率 εP
平均孔径 r/ ( nm)
76. 18 0. 188
3. 9
0. 67 0. 423 4. 94
(1) 水 催化剂粉体具有一定的水硬性 ,与水作用不能
得到塑性物料. 水只是暂时将粉体粘合在一起 ,干燥 焙烧后会重新解体 ,但水仍是成型中必不可少的助 剂 ,它可以在催化剂基本粉体表面形成液膜 ,加强粉 体间的润滑 ,在粘合剂和助挤剂的作用下改善粉体 间的结合能力 ,易于得到塑性物料. 水用量太少 ,粉 体不能被充分润湿 ,用量太大则会形成流性物料 ,而 非理想的塑性物料. 通过反复试验 ,水在捏合中分步 加入 ,用量控制在 20～30 mL/ 100 g 粉体.
以 TiO2 为主体的催化剂物料属于瘠性物料 , 具有一定的水硬性 ,与水混合易集结成团 ,无法通过 捏合得到塑性物料 ;另外基本粉体比较松散 ,无机械 强度 ,需添加粘合剂来增加粉体间的粘合力 ,提高成 型物料的机械强度 ;但因粘合剂与水作用会形成粘 性很强的胶状物 ,不能与粉体均匀混合 ,无法得到性 质均一的塑性膏体 ,成型过程中还需添加适量的助 挤剂 ;在粘合剂和助挤剂的共同作用下得到的塑性 膏体在干燥焙烧后会得到具有一定机械强度的物 料 ,但捏合挤压会造成部分催化剂孔闭塞 ,为改善成 型催化剂的孔结构 ,需添加适量的造孔剂 ;此外 ,还 需加入一定量的玻璃纤维 ,以提高催化剂的机械强 度.
?蜂窝状催化剂是以scr催化剂粉体为基体与成型助剂等通过混合捏合挤压成型干燥焙烧等过程得到由于活性成分在其中均匀分布即使催化剂表面有磨损仍可保持较强的活性所以蜂窝状催化剂在高灰和低灰情况下均可应用
第 28 卷 第 3 期 2008 年 6 月
动 力 工 程 Jo urnal of Power Engineering
脱硝反应温度
脱硝反应温度脱硝反应的主要机理是选择性还原催化剂（SCR）和非选择性催化还原催化剂（SNCR）两种技术。
SCR技术是通过在高温下由硝烟气体和氨气催化反应，由催化剂带动氨和NOx气体发生反应，生成氮气和水。
而SNCR技术则是在燃烧设备的过程中，将氨气喷射到烟气中，与NOx气体发生化学反应，同时生成氮气和水。
在脱硝反应中，温度是一个非常重要的参数。
适当的反应温度可以提高脱硝效率，缩短催化剂活化时间，降低能耗，并且减少对环境的影响。
因此，研究脱硝反应温度对反应速率和效率的影响是非常重要的。
首先，我们来探讨一下SCR技术中的脱硝反应温度。
在SCR技术中，催化剂通常是由钒、钼、钨等金属氧化物和载体材料组成的。
这些催化剂对温度非常敏感，一般可以分为活化温度、最适温度和失活温度三个阶段。
活化温度是指催化剂在一定温度下即可开始反应，最适温度是指催化剂在特定温度下具有最高的脱硝效率，而失活温度则是指催化剂在过高温度下会失去活性。
因此，在实际应用中，要合理控制脱硝反应温度，以保证催化剂的长期稳定运行和高效脱硝。
研究表明，SCR技术中脱硝反应的最适温度通常在300-400°C之间。
在这一温度范围内，催化剂表面的活性位点能够充分吸附氨气和NOx气体，从而促进脱硝反应的进行。
同时，温度适中还能够有效防止催化剂的过热失活，保证催化剂的长期稳定性。
但是，需要注意的是，在低温下催化剂的活性较低，脱硝效率较差；而在高温下，可能会导致催化剂的损耗和失活，影响脱硝效果。
除了燃煤电厂等工业生产过程外，SCR技术也逐渐应用于汽车尾气处理系统中。
汽车尾气中的NOx排放是大气污染的主要来源之一，因此降低汽车尾气中的NOx排放成为了当务之急。
在汽车尾气处理系统中，脱硝反应温度同样非常重要。
一般来说，汽车尾气中的脱硝反应温度通常在150-300°C之间。
这一温度范围既可保证催化剂的活性，又能够在汽车运行状态下有效进行脱硝反应。
脱硝催化剂热解析温度和时间
脱硝催化剂热解析温度和时间
脱硝催化剂是用于减少燃烧过程中产生的氮氧化物排放的一种
催化剂。
其热解析温度和时间取决于催化剂的成分和结构。
一般来说，脱硝催化剂的热解析温度通常在300°C到700°C之间，不同
类型的催化剂会有不同的热解析温度范围。
在这个温度范围内，催
化剂会发生化学反应，从而促进氮氧化物的还原和转化。
催化剂的热解析时间也是一个重要的参数，它影响着催化剂的
稳定性和持久性。
一般来说，脱硝催化剂需要在一定温度下持续一
定时间才能充分发挥其作用。
热解析时间通常在几个小时到几十个
小时不等，具体取决于催化剂的类型和工作条件。
此外，催化剂的热解析温度和时间也受到其他因素的影响，比
如气体成分、气体流速、催化剂的载体材料等。
因此，在实际应用中，需要综合考虑这些因素，通过实验和模拟来确定最佳的热解析
温度和时间，以达到最佳的脱硝效果。
总的来说，脱硝催化剂的热解析温度和时间是一个复杂的问题，需要综合考虑催化剂的性质、工作条件和环境因素，才能确定最佳
的参数。
在工程应用中，需要进行系统的实验和研究，以找到最适合具体情况的工作温度和时间。
焙烧温度对催化剂性能的影响
焙烧温度对催化剂性能的影响一. 焙烧温度对催化剂 Cu-Ni-Ce / S iO 2性能的影响團2 不同焙烧温度Cu NrCe/SK )2催化剂的XRD 图h 700C “ (.* 8(XJC )图2和表1是总负载量为10%的Cu-N i-Ce /SiO 2分别在600、700、800C 温度焙烧8h 得到的催化剂的XRD 图及半定量分析结果 当焙烧温度为600C 时，CuO 衍射峰的峰形较宽，峰强较弱，说 明此时CuOm 粒细小，晶体发育不完整，并且可能含有一定的非 晶成分.随着焙温度的提高，CuO 衍射峰的峰形由宽变窄，峰 强由弱变强，这说明CuO 晶粒尺寸逐渐长大，结晶逐渐趋于完 好.这和比表面积的测试结果一致(见表1).此外，由表1可知, 作为活性成分的CuO 和(Cu 0. 2 N i 0. 8 )O 随焙烧温度的升高而较 少,CeC 2量增大；可见，焙烧减小，活性可能降低，稳定性增 加。
• CuO15 25 J5 4555652&( ° )《3宛)就匚2一匕一 ¥ X叢I 培烧温度时懼化捌堵构的影响T 曲' 】tln % fjils'ia KIKII TiTnpiFliJTr 011 di rlyTiir -Htnii ufiarr 焙烧温度C ；i]O 轴含里w 打含里比表面稅“和MX>163 2m】站"图3是各催化剂表面Cu 元素的XPS 谱图.由图可知，不同焙烧温 度下制备的Cu-N i -Ce /SQ 2表面Csp 峰均比较尖锐，峰位对应的 结合能没有发生明显的变化,Cu2p3 /2峰位所对应的结合能大约 在934C 0eV,对应于CuO 勺Cu2p3 /2 XPS 谱图， 说明Cu 元素主 要是以CuO 形式存在于催化剂表面的.各焙烧温度下催化剂的 峰形均不对称，说明催化剂表面Cu 还有其它价态出现，可能就 是固溶体的存在，这与XRD 吉果一致.600 C 焙烧得到的催化剂 峰形的不对称性较大。
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蜂窝式低温脱硝催化剂的煅烧温度对催化性能的影响
摘要：本文对低温蜂窝脱硝催化剂制备工艺中煅烧工艺的温度进行考察，通过对比不同煅烧温度对催化剂产品性能的影响，得出结论：500℃煅烧的催化剂产品，表面微孔结构最细致均匀，比表面积比550℃和600℃的分别高4.3%和12.5%，150℃-270℃之间，相同烟气温度的工况下，500℃对应的催化剂脱硝效率比550℃、600℃对应的催化剂分别高5%和8%，同时强度并没有下降很多。
关键词：脱硝;低温催化剂;煅烧温度
前言
选择性催化还原(SCR)法是目前广泛采用的去除NOx的有效方法之一。
工业应用的催化剂大多反应温度为300-500℃，才能发挥催化剂的最佳活性，而采用低温
(60-180℃)SCR催化剂能适应将SCR装置直接配置于电除尘之后，避免工业催化剂由于高温操作所必需的烟气预热能耗，又能减轻烟尘对催化剂的毒化作用，延长催化剂寿命。
蜂窝式脱硝催化剂的生产工艺中利用陶瓷化技术将具有脱硝活性的组分赋予一定的机械强度，使其能适应具有高灰分、烟气量大、高风速的工况[1]。
目前，钛钨钒类蜂窝式脱硝催化剂基本采用600-615℃的煅烧工艺，但是实际上，根据组分的不同，不同金属之间的作用键的形成温度也是不同的[2]。
本论文旨在探讨生产中不同煅烧温度对蜂窝催化剂性能的影响。
1 实验部分
1.1 催化剂制备工艺
本文中的18孔蜂窝式脱硝催化剂经过混炼(出料水分位28%，PH值为8.0)，预挤出(水分28%)，陈腐24小时，挤出(水分27.5%)，一干燥168小时(由一干燥转移至二干燥时水分为3%)，二干燥24小时(由二干燥转移至煅烧炉时水分≤2%)，煅烧50小时，切割等工段。
催化剂原料包括钛钨粉、硬脂酸、乳酸、纸浆棉、玻璃纤维、羧甲基纤维素、聚氧化乙烯。
1.2 催化剂的物相结构表征在X-射线粉末衍射仪(德国Bruker D8-Advance型)上室温下进行，使用Cu Kα射线源(λ=0.15418)，Ni滤波，工作电压为40kV，工作电流为40mA，扫描范围2θ为10-90°，步长为0.02°，扫描速度为10°/min，万特检测器检测。
1.3 催化剂比表面积测试使用的仪器是ASAP-2020型物理吸附仪(美国Micromeritics公司)。
催化剂样品预先在-196℃下处理，然后进行测定。
用BET公式和BJH模型计算样品的比表面积。
1.4 催化剂轴向和径向强度测试用的是QJ212C-100KN电子万能实验机(上海倾技仪器仪表有限公司)，测试时催化剂需要切割成15cm*15cm*15cm。
1.5 催化剂脱硝实验
将成品15*15cm的催化剂切割成3.5*3.5cm的小块，SCR脱硝效率评价实验装置见图1。
将3.5*3.5cm的蜂窝催化剂填入SCR反应器中。
模拟电厂烟气成分体积分数含量：NO是670ppm、NH3是610ppm、O2是6.2%、SO2是100-160ppm、水是3%、平衡气体为99.999%高纯氮，烟气流量是1260ml.min-1，模拟烟气中的O2、NO、SO2等指标采用德国MRU公司的Vario Plus型烟气分析仪在线测量，利用TESTO350烟气分析仪对反应装置入口和出口处烟气的NO浓度进行分析。
脱硝效率计算公式：
2 实验结果比较
从图2中XRD的表征可以看出，500℃煅烧的催化剂没有WO3的峰，V2O3的峰很小，这是由于含量小的WO3和V2O3分散很均匀;而550℃和600℃煅烧出来的催化剂表面WO3和V2O3的峰很尖锐，说明在长时间高温下，WO3和V2O3发生了烧结团聚，晶粒变大导致的。
此结论与图3中的扫描电镜是吻合的。
由图3可以看出，500℃对应的催化剂具有更好的表面孔结构，微孔细致，分布均匀，550℃对应的催化剂表面局部有少量的团聚，而600℃煅烧的催化剂表面团聚更严重。
这种现象可能是由于500℃时，Ti 和W 以及V 和W 之间金属键作用已经形成，而且长时间的煅烧恰好将造孔剂燃烧挥发完全，再升高温度不仅会导致二氧化钛由锐钛型转向金红石型，导致比表面积的下降，也会造成钨等金属元素的烧结团聚，进而导致活性下降。
[3-4]
从比表面积也可以看出，500℃对应的催化剂比表面积比550℃和600℃的分别高4.3%和12.5%，虽然500℃对应的催化剂比表面积最大，但是三者相差很小。
说明500-600℃之间，温度对催化剂物理特性影响很小。
图4是不同煅烧温度的催化剂活性对比图，从前面XRD测试、比表面测试、扫描电镜结果可以看出500℃煅烧的催化剂具有更好的物理结构，在脱销活性评价中也得到了验证，500℃煅烧的催化剂具有最好的催化活性，烧结现象最严重的是600℃煅烧的催化剂，当然，其催化活性也是最差的。
500℃煅烧的催化剂脱硝效率比550℃、600℃对应的催化剂分别高5%、8%。
3 总结
本文中通过对比得出，500℃煅烧的催化剂产品，表面微孔结构更细致均匀，比表面积比550℃和600℃的分别高4.3%和12.5%，可以达到72m2/g。
150℃-270℃之间，相同烟气温度的工况下，500℃煅烧的催化剂脱硝效率比550℃、600℃对应的催化剂分别高5%、8%，且500℃对应的催化剂强力并未减少很多。
此论文中的结果可以对实际生产起到指导意义。