在模拟烟气流量为150 mLPmin ,φ(O2 ) 为5 % ,n (NO) ∶n (NH3 ) = 1∶1 ,ρ(NO) 为211 mgPm3 ,空速为12 786 h - 1 的条件下,不同TiO2 凝胶煅烧温度对催化剂脱硝性能的影响如图3 所示.从图3 可以看出,在330～390 ℃时,NO 的脱除率(以Ct 表示, t 为TiO2 凝胶的煅烧温度) 从高到低为: C600 > C450 > C550 > C500 ,600和450 ℃煅烧条件下得到的催化剂均具有较高的活性. 虽然A1 的NO脱除率略低于A4 ,但从经济性上考虑,A1 的制备条件是最经济的(其干燥温度和煅烧温度在所考察的各催化剂中均最低) . 因此,在不改变催化剂的成型等条件下,可以将A1 的制备作为催化剂制备进一步优化的基础.
采用X 射线衍射仪(德国Bruker 公司产、型号为D8 ADVANCE) 测定了催化剂的晶相组成,XRD 分析结果如图4 所示.
通过分析发现,催化剂A1 中TiO2 主要为锐钛矿晶型( 锐钛矿晶型TiO2 的典型衍射峰2θ =25155°,37115°,48135°,54115°和55135°) . 测试还发现,随着煅烧温度的提高(A1～A4) ,TiO2 开始从锐钛矿相向金红石相转变,当煅烧温度升至600 ℃时已有部分金红石相TiO2 存在. 此外,A4 与B4 相比表明,较低的干燥温度有利于锐钛矿相的生成,即TiO2 凝胶干燥温度较低(105 ℃) 时制得的催化剂更有利于脱除NO ,图2 中的结果也证实了这一点.
催化剂比表面积分析结果见图5. 随着煅烧温度的提高,催化剂比表面积逐渐减小,当煅烧温度从450 ℃升到600 ℃时,比表面积从72116 m2Pg降到了22170 m2Pg. 催化剂具有较高的比表面积时,活性组分V2O5 分散度高,与反应物接触面积大,有利于NO脱除过程的进行;但是NO 的脱除效果同时也受催化剂孔径大小的影响,因为反应气体必须首先通过扩散到达催化剂微孔表面进行反应,生成产物再通过扩散离开催化剂表面,孔的大小会对气体的扩散产生影响,进而影响到NO 的脱除效果. 由图3 可以看出,TiO2 凝胶煅烧温度为450 ℃时制得的催化剂有利于NO 的脱除.
