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高效方案，推動煙氣治理行業(yè)快速發(fā)展

精微高博 2021-11-09 | 閱讀：1469

在眾多領(lǐng)軍企業(yè)和北極星廣大粉絲的支持與參與下，歷時(shí)39天的“北極星杯”2021煙氣治理影響力企業(yè)評選圓滿結(jié)束，精微高博實(shí)至名歸，榮獲“煙氣行業(yè)優(yōu)秀企業(yè)”獎項(xiàng)。

導(dǎo)致大氣污染的原因有很多，火力發(fā)電形成的氮氧化物（NOx）即為其中之一，這一問題得到了廣泛的關(guān)注。在諸多NOx排放控制技術(shù)中，選擇性催化還原反應(yīng)（SCR）技術(shù)是目前工業(yè)上應(yīng)用最廣的一種脫硝技術(shù)，其催化劑是重要組成部分，它的結(jié)構(gòu)和性能直接影響SCR 體系的脫硝效果。

按照活性組分可將SCR催化劑可以分為三類：第一類為鉑、釕、鈀等貴金屬，第二類是以V2O5 為主的釩、鎢、鉬的氧化物，第三類是含鐵、鈰、錳、鉍和銅的復(fù)合氧化物。

由于脫硝反應(yīng)是一個多相催化反應(yīng)，且發(fā)生在固體催化劑的表面，所以催化劑表面積的大小直接影響到催化活性，通過比表面積的分析，我們能夠掌握脫硝反應(yīng)的實(shí)施過程和脫硝反應(yīng)的具體特征，解決脫硝反應(yīng)的實(shí)際進(jìn)程問題。

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JW-BK200C比表面及孔徑測試儀搭載0.1torr INFICON小量程傳感器，PFEIFFER超高真空分子泵，能準(zhǔn)確測試催化劑的比表面積，孔容，孔徑等參數(shù)，為后續(xù)的研發(fā)，測試等環(huán)節(jié)提供有力支持。

JW-BK200C比表面及孔徑測試儀配置1torr/0.1torr高精度小量程傳感器，及10^-8Pa渦輪分子泵，適合分子篩、催化劑、活性炭等多微孔樣品的超微孔分析。

孔徑范圍：0.35-500nm

比表面測試范圍：>0.0001m2/g

中值孔徑重復(fù)性：<0.02nm

比表面積重復(fù)性：≤1%

研究表明，煙氣中的堿金屬會吸附在催化劑的活性位點(diǎn)上，形成穩(wěn)定的金屬氧化物，進(jìn)而中和催化劑表面活性位點(diǎn)的酸性，影響還原劑氨的吸附，導(dǎo)致催化劑失活。重金屬，如砷( As) 對 SCR催化劑毒害作用顯著，砷的濃度在1 μg / m3～ 10 mg /m3時(shí)，在氣相中以 As2O3的形態(tài)存在。As2O3氣體分子吸附在催化劑孔隙中，會消耗路易斯酸性位點(diǎn)導(dǎo)致催化劑失活。催化劑在運(yùn)行過程中，水溶性離子 K、Na、P 和 As 會占據(jù)催化劑活性中心的酸性位點(diǎn)，導(dǎo)致其活性降低。

工業(yè)用釩鈦基催化劑在催化還原NOx的同時(shí)，也使部分煙氣中的SO2催化氧化成SO3，其與煙氣中大量存在的H2O,NH3發(fā)成反應(yīng)生成NH4HSO4，沉積在催化劑位點(diǎn)造成催化劑堵塞。因此探究SO2催化氧化機(jī)理極具價(jià)值，實(shí)驗(yàn)主要采用原位紅外光譜（FT-IR）手段。AMI-300IR化學(xué)吸附儀能夠快速完成催化劑的原位紅外表征，以及活性位點(diǎn)測試，輔助科研人員深入了解催化劑中毒原理，減緩催化劑化學(xué)中毒和物理中毒，通過增加催化劑表面酸性、添加抗堿金屬助劑等手段提高催化劑抗金屬中毒能力。

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AMI-300IR全自動原為紅外&程序升溫化學(xué)吸附儀，將AMI化學(xué)吸附標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)與傅立葉變換紅外光譜（FTIR）相結(jié)合對催化劑表面進(jìn)行原位分析，這種組合技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對于被吸附物質(zhì)的直接觀察，從而確定催化位的性質(zhì)，吸附的類型，以及是否存在多種類型的催化位，從而擴(kuò)展了對吸附/脫附過程性質(zhì)的認(rèn)識。

燃煤煙氣中存在大量的HgO，釩基SCR 催化劑具有良好的氧化能力，在 O2以及 HCl 存在情況下可將煙氣中HgO轉(zhuǎn)化為 Hg2+，成為控制煙氣中 Hg 排放的一種有效方式。研究認(rèn)為HCl和 HgO在催化劑表面發(fā)生吸附，影響 V 以及O 的化學(xué)環(huán)境，可能會與SCR反應(yīng)過程的 NH3發(fā)生競爭吸附，進(jìn)而影響脫硝反應(yīng)的進(jìn)行。

此外，在低溫SCR脫硝過程中，煙氣中存在的水蒸氣，會通過物理競爭吸附和化學(xué)吸附干擾反應(yīng)，影響催化劑的脫硝效率。物理競爭吸附是水蒸氣“搶走”了本該吸附在催化劑表面的NO，其導(dǎo)致的催化劑活性降低是可以通過去除水蒸氣而恢復(fù)的，屬于可逆型的物理失活;化學(xué)吸附則是由于催化劑被水蒸氣破壞掉了表面上的羥基，屬于不可逆型失活。

以上兩種狀況表明，SCR脫硝催化劑的研究離不開競爭吸附測試，mixSorb競爭吸附儀能夠模擬SCR催化劑所處的真實(shí)環(huán)境，完成多種吸附質(zhì)在SCR催化劑上的競爭吸附。