在模擬煙氣流量為150 mLPmin ,φ(O2 ) 為5 % ,n (NO) ∶n (NH3 ) = 1∶1 ,ρ(NO) 為211 mgPm3 ,空速為12 786 h - 1 的條件下,不同TiO2 凝膠煅燒溫度對催化劑脫硝性能的影響如圖3 所示.從圖3 可以看出,在330～390 ℃時,NO 的脫除率(以Ct 表示, t 為TiO2 凝膠的煅燒溫度) 從高到低為: C600 > C450 > C550 > C500 ,600和450 ℃煅燒條件下得到的催化劑均具有較高的活性. 雖然A1 的NO脫除率略低于A4 ,但從經(jīng)濟(jì)性上考慮,A1 的制備條件是最經(jīng)濟(jì)的(其干燥溫度和煅燒溫度在所考察的各催化劑中均最低) . 因此,在不改變催化劑的成型等條件下,可以將A1 的制備作為催化劑制備進(jìn)一步優(yōu)化的基礎(chǔ).
采用X 射線衍射儀(德國Bruker 公司產(chǎn)、型號為D8 ADVANCE) 測定了催化劑的晶相組成,XRD 分析結(jié)果如圖4 所示.
通過分析發(fā)現(xiàn),催化劑A1 中TiO2 主要為銳鈦礦晶型( 銳鈦礦晶型TiO2 的典型衍射峰2θ =25155°,37115°,48135°,54115°和55135°) . 測試還發(fā)現(xiàn),隨著煅燒溫度的提高(A1～A4) ,TiO2 開始從銳鈦礦相向金紅石相轉(zhuǎn)變,當(dāng)煅燒溫度升至600 ℃時已有部分金紅石相TiO2 存在. 此外,A4 與B4 相比表明,較低的干燥溫度有利于銳鈦礦相的生成,即TiO2 凝膠干燥溫度較低(105 ℃) 時制得的催化劑更有利于脫除NO ,圖2 中的結(jié)果也證實(shí)了這一點(diǎn).
催化劑比表面積分析結(jié)果見圖5. 隨著煅燒溫度的提高,催化劑比表面積逐漸減小,當(dāng)煅燒溫度從450 ℃升到600 ℃時,比表面積從72116 m2Pg降到了22170 m2Pg. 催化劑具有較高的比表面積時,活性組分V2O5 分散度高,與反應(yīng)物接觸面積大,有利于NO脫除過程的進(jìn)行;但是NO 的脫除效果同時也受催化劑孔徑大小的影響,因?yàn)榉磻?yīng)氣體必須首先通過擴(kuò)散到達(dá)催化劑微孔表面進(jìn)行反應(yīng),生成產(chǎn)物再通過擴(kuò)散離開催化劑表面,孔的大小會對氣體的擴(kuò)散產(chǎn)生影響,進(jìn)而影響到NO 的脫除效果. 由圖3 可以看出,TiO2 凝膠煅燒溫度為450 ℃時制得的催化劑有利于NO 的脫除.
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