SCR katalizators uz vanādija bāzes

Vanādija bāzes katalizators ir svarīgs katalizators dīzeļdzinēju izplūdes gāzu apstrādes jomā. Tas galvenokārt sastāv no vanādija pentoksīda (V₂O₅) kā aktīvā sastāvdaļa, un to bieži papildina ar citiem metālu oksīdiem (piemēram, volframa trioksīduWO₃, titāna dioksīdsTiO₂uc) kā piedevas un nesēji. Katalizators parasti ir šūnveida, plakans un gofrēts.

SCR vanādija bāzes katalizatora kodols ir vanādija pentoksīds (V₂O₅), kas ir katalizatora galvenā aktīvā sastāvdaļa. Virsma noV₂O₅ir skābs, un to ir viegli uztvert sārmainu amonjaku (NH₃) uz katalizatora virsmas reakcijai. Tā īpašā oksidācijas priekšrocība veicina amonjaka pārvēršanu unNOx(slāpekļa oksīdi) pārvēršas slāpeklī (N₂) un ūdens (H₂O), kas ir īpaši piemērots ar skābekli bagātai videi. Turklāt katalizators izmanto šūnveida keramikas materiālus kā nesējus un volframa trioksīdu (WO₃) kā piedevas.

SCR vanādija bāzes katalizatora darbības princips ir balstīts uz selektīvās katalītiskās reducēšanas tehnoloģiju. Noteiktā izplūdes temperatūras diapazonā (parasti 300–400 grādi) urīnvielas ūdens šķīdums (vai cits reducētājs) tiek izsmidzināts izplūdes gāzēs un sadalās, veidojot amonjaku (NH₃). Pēc tam amonjaks ķīmiski reaģē arNOxizplūdes gāzēs katalizatora iedarbībā, radot nekaitīgu slāpekli (N₂) un ūdens (H₂O), tādējādi efektīvi samazinot emisijuNOxizplūdes gāzēs.

Adsorbcijas stadija: Pirmkārt, amonjaks (NH₃) tiek adsorbēts uz katalizatora aktīvajām vietām kā reducētājs. Šīs aktīvās vietas parasti ir Lūisa skābes centri un Brønsted skābes centri, ko veido vanādija oksīdi.

Reakcijas stadija: pēc tam slāpekļa oksīds (NOx) uz katalizatora virsmas adsorbētās molekulas mijiedarbojas ar amonjaka molekulām. Katalizatora iedarbībā,NOxtiek reducēts līdz slāpeklim (N₂) un amonjaks tiek oksidēts. Šo procesu parasti pavada vanādija oksīda pārvēršana starp oksidētu un reducētu stāvokli.

Desorbcijas stadija: visbeidzot, izveidojies slāpeklis tiek desorbēts no katalizatora virsmas un tiek izvadīts dūmgāzēs, savukārt radītais ūdens paliek uz katalizatora virsmas vai iziet ūdens tvaiku veidā.

Vanādija bāzes katalizatoru augstā efektivitāte un selektivitāte ir saistīta ar vanādija oksīdu īpašo elektronisko struktūru un katalītisko aktivitāti. Katalizators ir paredzēts, lai optimizētu šo aktīvo vietu sadalījumu un enerģijas līmeni, lai veicinātu SCR reakciju, vienlaikus nomācot blakusreakciju rašanos. Vanādija bāzes katalizatoru darba temperatūras diapazons parasti ir no 310 līdz 430 grādiem pēc Celsija, kas ir vidēji augstas temperatūras katalizators. Tas atbilst dūmgāzu temperatūrai katla ekonomaizera izejā, ļaujot SCR denitrifikācijas reaktoru tieši uzstādīt šajā zonā, lai panāktu efektīvu denitrifikāciju.

TradicionāliV₂O₅/WO₃/TiO₂SCR katalizators, vidējas temperatūras katalizators, sēra izturīgs,V₂O₅ir toksisks, tai ir augsta aizdegšanās temperatūra, šaurs temperatūras logs, slikta augstas temperatūras izturība, un pēc nodošanas metāllūžņos pastāv vides piesārņojuma risks.

Uzlabota uz vanādija bāzes veidota SCR: uzlabota tradicionālā V-bāzes versija, zema toksicitāte, sēra izturīga un augsta konversijas efektivitāte vidējā temperatūrā.

Augsta konversijas aktivitāte: SCR vanādija bāzes katalizatori uzrāda augstuNOxkonversijas efektivitāte vidējas temperatūras apstākļos (piemēram, 350–450 grādi), kas var sasniegt vairāk nekā 90%.

Laba sēra izturība: katalizatoriem uz vanādija bāzes ir augsta sēra tolerance un tie var uzturēt labu katalītisko veiktspēju dīzeļdegvielas izplūdes gāzēs ar augstu sēra saturu.

Zema toksicitāte: Salīdzinot ar citiem katalizatoru veidiem, vanādija bāzes katalizatoriem ir zemāka toksicitāte un mazāka ietekme uz vidi un cilvēku veselību.

Spēcīga stabilitāte: atbilstošos darbības apstākļos SCR vanādija bāzes katalizatori var ilgstoši uzturēt stabilu katalītisko veiktspēju.

SCR vanādija bāzes katalizatorus plaši izmanto dīzeļdzinēju izplūdes gāzu pēcapstrādes sistēmās, jo īpaši lieljaudas dīzeļdzinēju transportlīdzekļos ar augstiem emisijas standartiem un visurgājējā mehānismā. Turklāt SCR vanādija bāzes katalizatori ir plaši izmantoti termoelektrostacijās, atkritumu sadedzināšanas iekārtās, slāpekļskābes rūpnīcās, nitrātu rūpnīcās, tērauda rūpnīcās, mēslojuma rūpnīcās un citās nozarēs.

Populāri tagi: vanādija bāzes scr katalizators, Ķīna uz vanādija bāzes scr katalizatoru ražotāji, piegādātāji, rūpnīca