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SCR脱硝催化剂之二 原料及作用
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SCR脱硝催化剂之二 原料及作用
SCR脱硝催化剂原料的选择是影响其性能的关键。目前国内V2O5/TiO2系SCR脱硝催化剂生产时一般用二氧化钛、蒙脱土、仲钨酸铵、五氧化二钒、硬脂酸、偏钒酸铵、聚氧化乙烯、单乙醇胺、羧甲基纤维素、乳酸、木浆及玻璃纤维、去离子水等多种原料。其中二氧化钛作为基材，所占比例较大，约占85%左右的比重；三氧化钨与五氧化二钒所占比重也较大，约占10%左右，其中五氧化二钒约占0.5~3%。这样以上三种成分所占比重约达到95%左右。其他成分所占比重相对较小，但各种成分的物理化学性能不同，它们所起作用一样重要，如下表：
催化剂制备原料及作用
序号 | 原料 | 作用 |
1 | 二氧化钛 | 载体（85%），化学性质稳定，分散能力好，表面积大 |
2 | 氧化钨 | 助催化剂，提高催化剂热稳定性和抗中毒性能 |
3 | 偏钒酸铵 | 偏钒酸铵热分解为氧化钒，氧化钒为主活性成分， |
4 | 硬脂酸 | 润滑剂，减小挤出成型阻力 |
5 | 聚氧化 乙烯 | 粘结剂，保水剂，增塑剂，造孔剂 |
6 | 单乙醇胺 | 溶解偏钒酸铵 |
7 | 乳酸 | 吸附剂 |
8 | 羧甲基纤维素 | 粘结剂，保水剂，增塑剂，造孔剂 |
9 | 氨水 | pH调节剂，调节泥料塑性 |
10 | 去离子水 | 粉体混合粘合成塑性料 |
11 | 玻璃纤维 | 增强催化剂的强度 |
12 | 木棉浆 | 造孔剂，在催化剂内部形成微孔 |
一、 TiO2载体原料非常关键，主要指标要求如下
TiO2主要指标
项目 | 单位 | 指标 |
外观 | —— | 白色粉末 |
PH | —— | 6-8 |
晶形 | —— | 锐钛型 |
水份 | % | (105,2 hr干燥失重≤2) |
平均粒径 | nm | 15-25 |
BET比表面积 | m2/g | 90±10 |
纯度 | % | >99 |
灼烧失重 | % | ≤0.1 |
TiO2 | % | ≥98.5 |
金红石含量 | % | ＜0.5 |
Fe | ppm | ≤70 |
二、 偏钒酸铵
偏钒酸铵是白色的结晶性粉末，微溶于冷水，溶于热水及稀氨水，其水溶液很快变黄，在真空中加热列135℃开始分解，超过210℃时分解形成钒的低价氧化物（V2O4及V2O5），有毒。主要用作制取活性成分五氧化二钒。其在焙烧阶段发生如下反应 ：NH4VO3==V2O5+NH3↑+H2O↑。
NH4VO3主要指标
项目 | 单位 | 指标 |
NH4VO3 | CP | 99.5% min |
V2O5 | CP | 77.5% min |
密度 | g/cm3 | 2.3 |
松密度 | g/cm3 | 0.9 |
熔点 | ℃ | 70 |
粒度 | mm | ＜1 |
三、 聚氧化乙烯
PEO聚氧化乙烯是生产SCR蜂窝脱销催化剂的重要原料之一，具有保水、增塑、粘结、减阻等重要性能。
PEO 主要指标
项目 | 单位 | 指标 |
外观 | —— | 白色小颗粒、粉末 |
熔点 | ℃ | 60-70 |
表面密度 | Kg/L | 0.15-0.3 |
真密度 | Kg/L | 1.15-1.22 |
灰分（以CaO计） | % | 0.3-0.8 |
水溶解pH值 | —— | 6.5-7.0 |
热分解温度 | ℃ | 423-425 |
粘度 | （25℃，0.5%浓度） | 130-250 mPa•s |
四、 羧甲基纤维素
CMC和PEO类似，在催化剂制备中起着粘结、保水、增塑、造孔等作用。
CMC 主要指标
项目 | 单位 | 指标 |
外观 | —— | 白色颗粒或粉末 |
碳化温度 | ℃ | 252 |
纯度 | % | ＞98 |
含水率 | % | 2.0 |
灰分 | % | 小于0.5 |
水溶解pH值 | —— | 6.0-8.0 |
粘度 | （25℃，2%浓度） | 800-1200 mPa•s |
五、 玻璃纤维
玻璃纤维如建筑中的钢筋一样，在催化剂骨架中起着提高其强度作用，使催化剂能承受一定的压力和重量。
Glass Fiber 主要指标
项目 | 单位 | 指标 |
玻璃类型 | —— | E 玻璃 |
碱含量 | % | ＜0.8 |
单丝直径 | um | 13 |
长度 | mm | 3-12 |
含水率 | % | ＜0.2 |
有机物含量 | % | ＜1.3 |
其它各种原料在催化剂制备中亦起着非常重要的作用，脱硝催化剂的生产是一项复杂的、相互关联的过程，只有先掌握各种原料的性质和作用，才能在合理配方的基础上获得性能优良的催化剂，同时可以对不同条件下的生产异常情况做出合适的配方调整。
By W W
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