概要为提升脱硝催化剂在水泥窑高含尘烟气中抗梗塞和抗磨损的技能，计划出大孔高强脱硝催化剂。以钛白粉为载体，粘土和玻璃纤维为巩固剂，采纳挤出成型法制备了脱硝催化剂，考查了粘土和玻璃纤维的用量、煅烧温度对其机器强度的影响，并评估制品催化剂的脱硝功能。成绩说明：粘土用量为钛白粉品质的3%，玻璃纤维用量为钛白粉的7%，煅烧温度℃时，催化剂的轴向机器强度为3.28MPa，径向机器强度为0.85MPa，磨损强度为0.05%/kg，脱硝效率为94.52%，满意工程运用对催化剂强度和脱硝功能的请求。在“高温高尘”安排水泥窑烟气脱硝工程中运用，呈现出卓越的抗梗塞和耐磨功能，压降＜Pa/层，脱硝效率大于92.5%，并永久不变运转。

我国水泥行业NOx排放量大，占世界NOx排放总量的10%~12%，是继火电和汽车尾气后的第三大混浊源。方今，水泥产业实行的《水泥产业大气混浊物排放准则》（GB—），NOx排放准则为mg/Nm3之内。比年来，部份地点出台了水泥窑烟气NOx超低排放准则，譬喻，浙江省出台的准则请求到年水泥窑烟气NOx浓度50mg/Nm3之内，山西省出台的准则也是50mg/Nm3之内，而且限日分地区终了。生态处境部公布的《重混浊天色要点行业救急减排手艺指南》请求水泥临盆企业采纳SNCR、SCR等手艺抵达超低排放请求。

氨取舍性催化复原是NOx脱除较高效、较老练的手艺之一，是水泥窑氮氧化物超低排放的有用手艺。水泥窑烟气尘含量高达80~g/Nm3，粒径小，黏性大，若不采纳针对性的手艺方法，会严峻梗塞、磨损催化剂，致使压降增大，脱硝效率下落，影响水泥临盆。本文以钛白粉为载体，粘土和玻璃纤维为巩固剂，采纳挤出成型法制备了脱硝催化剂，考查了粘土和玻璃纤维的用量、煅烧温度对其机器强度的影响，并评估制品催化剂的脱硝功能及工程运用。

1　实验部份

1.1　材料和试剂

钛白粉、偏钒酸铵、偏钨酸铵：均为剖析纯；粘土、玻璃纤维：均为产业级。实验用气体采纳钢瓶气，此中N2、O2纯度均为99.99%，NO体积分数为3%，NH3体积分数为3%，SO2体积分数为3%，N2为均衡气。

1.2　催化剂的制备

称取适当钛白粉、粘土、玻璃纤维、偏钒酸铵和偏钨酸铵溶液等在常温下高速搀和充足捏合，获得塑性泥料，而后挤出蜂窝状湿胚，室温阴干3d后60℃干枯24h，在网带窑上按升温-降温方法煅烧36h，获得制备的脱硝催化剂。

1.3　催化剂机器强度和磨损功能探测

用YAW-型压力实验机探测催化剂抗压强度，加载速率为1.kN/s。磨损功能依据GB/T—《蜂窝式烟气脱硝催化剂》中的请求克己的安装中探测，催化剂切割成5×5孔，℃干枯2h，冷却后离别放入在探测样本和比对样本中，风速14.5m/s，石英砂浓度52g/m3，探测2h。

1.4　催化剂功能评估

用克己的脱硝催化剂全尺寸评估安装对催化剂功能评估。反响烟气为模仿烟气，总流量为.3Nm3/h，O2体积分数为2.33%，水蒸气为7%，NH3与NOx摩尔比为0.，NOx体积分数为0.%，SO2体积分数为0.1%，温度℃。烟气测定采纳美国TELEDYNE气体剖析仪。

本文催化剂活性以NOx变化率ηNOx权衡（见式1）。

1.5　催化剂的表征

用美国MicromeriticsTriStarII氮气吸附/脱附仪测定催化剂样本比表面积，样本在℃时预责罚2h，以N2为吸附气体，液氮温度下实行吸附，用BET法责罚。

2　实验成绩与议论

2.1　大孔径催化剂孔径的取舍

以水泥窑脱硝罕用的13孔催化剂为例，其几多参数见表1，惯例孔径Φ9.88mm，几多比表面积m2/m3，孔隙率73.3%，当孔径增加到Φ10.08mm，几多比表面积m2/m3，孔隙率76.3%。催化剂的几多比表面积增加了2%，孔隙率增加了4.09%。取舍大孔径催化剂能节减催化剂体积用量，提升催化剂脱硝功能，并节减催化剂在高含尘烟气中的梗塞和磨损。

表1　催化剂几多参数

2.2　催化剂强度影响成分剖析

2.2.1　粘土增加量对催化剂功能的影响

图1为粘土增加量对催化剂功能的影响。从图1中可看出，粘土增加量为2%时，轴向抗压强度为3.44MPa，磨损强度为0.10%/kg。跟着粘土增加量的增加，催化剂抗压强度先增加后低落，在增加量为3%时，抵达最大值，为4.38MPa，磨损强度是0.08%/kg。由于粘土比TiO2具备更高的可塑性，成型中起黏结剂效用。联系钻研说明：粘土中的氧化物（硅、铝、铁等）使粘土与TiO2之间具备较高的布局召集强度，增进催化剂强度增加。增加量过量，泥料黏性增大，简单发硬，煅烧后催化剂紧缩增加，简单开裂，强度低落。是以，粘土增加量取舍为3%。

图1　粘土增加量对催化剂功能的影响

2.2.2　玻璃纤维增加量对催化剂功能的影响

玻璃纤维是罕用的催化剂强度巩固剂，经过阻隔阻裂效用使催化剂强度增加。图2为玻璃纤维增加量对催化剂功能的影响。

图2　玻璃纤维增加量对催化剂功能的影响

从图2能够看出，跟着玻璃纤维增加量的增加，催化剂抗压强度增加，磨损强度低落。抗压强度从2.92MPa增加到3.19MPa，增加了9.24%。磨损强度从0.%/kg低落到0.%/kg，低落了13.22%。玻璃纤维的增加有用节减了催化剂的坍塌和断裂，并增加催化剂的抗压强度和低落磨损强度。与孙科等制备Ce-Mn/TiO2蜂窝催化剂增加玻璃纤维的成果是一致的。跟着玻璃纤维增加量的增加，玻璃纤维表面的偶联剂致使散开性低落，易产生团圆，催化剂内部玻璃纤维散布不均，形成抗压强度和磨损强度增幅节减。

2.2.3　同时增加粘土和玻璃纤维对催化剂功能的影响

增加3%的粘土和不同增加量的玻璃纤维考查对催化剂功能的影响（如图3所示）。图3中C00、C30、C35、C37、C离别示意粘土掺量为0%和3%，玻璃纤维掺量0%、5%、7%和10%时的组合。从图3中可显然看出：跟着玻璃纤维增加量的增加，催化剂抗压强度先抬高后低落。当增加量为7%时，抗压强度抵达最大值，为3.63MPa。催化剂的磨损强度跟着玻璃纤维的增加而低落，趋向较迟钝。与前方独自增加粘土和玻璃纤维对催化剂强度的影响一致。是以，归纳抗压强度和磨损强度的增量，粘土增加量为3%，玻璃纤维增加量为7%较佳。

图3　粘土和玻璃纤维增加量对催化剂功能的影响

2.2.4　煅烧温度对催化剂功能的影响

将增加3%粘土和7%玻璃纤维的催化剂湿胚干枯后，切割为4份，在℃、℃、℃和℃煅烧后，探测催化剂轴向抗压强度、径向抗压强度、磨损强度和比表面积。探测成绩如表2所示。

普遍催化剂的煅烧温度越高，物料精致性越好，机器强度越高。如表2所示，跟着煅烧温度的抬高，催化剂的抗压强度增加，磨损强度低落，比表面积低落。较低的煅烧温度增加活性成份在TiO2载体散开度，提升催化剂复原功能，煅烧温度抬高，催化剂简单产生烧结，比表面积渐渐减小。与王光应、周健钻研的煅烧温度与催化剂强度、比表面积的影响一致，选较佳煅烧温度℃。

表2　煅烧温度对催化剂功能的影响

2.3　制品催化剂功能评估

制品催化剂如图4所示，催化剂样本在全尺寸安装上三层催化剂串连探测成绩如表3所示，脱硝效率为94.52%，氨逃窜为1.4ppm，SO2氧化率0.40%，满意项目手艺功能目标请求。

图4　成型催化剂产物

表3　脱硝功能探测成绩

3　水泥大孔高强脱硝催化剂工程运用

水泥窑脱硝工程采纳“高温高尘”安排方法，采用13孔大孔径（10.08mm）高强脱硝催化剂，项目烟气参数如表4所示。运转成绩显示：NOx排放不变低于50mg/Nm3，脱硝效率大于92.5%，压降＜Pa/层。截止年1月，该项目催化剂已不变运转20个月，各项功能目标均满意计划请求值。

表4　项目烟气参数

4　论断

（1）大孔高强脱硝催化剂合用于水泥窑烟气高含尘、粒径小、黏性大的特性。

（2）考查了粘土和玻璃纤维的掺量、煅烧温度对其机器强度的影响，并评估制品催化剂的脱硝功能。成绩说明：粘土用量为钛白粉品质的3%，玻璃纤维用量为钛白粉的7%，煅烧温度℃时，催化剂的轴向抗压强度为3.28MPa，径向抗压强度为0.85MPa，磨损强度为0.05%/kg，脱硝效率为94.52%，满意工程运用对催化剂强度和脱硝功能的请求。

（3）水泥大孔高强脱硝催化剂在“高温高尘”安排水泥窑烟气脱硝工程中运用，呈现出卓越的抗梗塞和耐磨功能，压降＜Pa/层，脱硝效率大于92.5%，并永久不变运转。

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