《碱金属或碱土金属对催化剂性能的影响》由会员分享，可在线阅读，更多相关《碱金属或碱土金属对催化剂性能的影响（5页珍藏版）》请在装配图网上搜索。
1、碱金属或碱土金属对催化剂性能的影响图 2.5.1 碱金属中毒原理100V2O5-WO3/TiO2催化剂在有毒害物质（如碱金属）存在的场合其活性会迅速降低表现出 严重的失活现象。目前大部分学者认为，对于Na和K中毒，其活性影响主要是化学中毒, 即通过中毒酸位以降低其对NH3的吸附量和吸附活性，继而降低SCR活性。而CaO造成催 化剂中毒的主要原因则是CaO以及生成的CaSO4造成催化剂的微孔堵塞。80%604020niso rse150200250300350400450500TemperatureoC/vnoCxOmpp/noitartnecnoCVWTi 亠 Na0.1- V15020025
2、0300350400450500Temperatureo/C60Na0.5- V80-9- VWTi-A- K0.1-VWTi-T- K0.5-VWTj /- K1-VWTiK2-VWTi80(b)/noisrevnoCxON% /noisrevnoCxO% /noisrevnoCxON4060o40o533o52 o20TemperatureoC/4505000150200250300350400Temperatureo/C图 2.5.3 碱金属对催化剂活性及 N2O 转化率的影响604020100 (C)80VWTi十 Mg1-VWTi0150200250300350400Temperat
3、ure o/C10080604020150200250300350400450500Temperature o/CTemperature o/Cn IIIIII450500 0150200250300350400450500Temperature /oC图 2.5.4 碱土金属对催化剂活性及 N2O 转化率的影响2080.u.a/langiSDCT0Illi1111110 100 200 300 400 500 300 400 500 600 700 800 900Temperatureo/CTemperature /oC图 2.5.5 样品 NH3-TPD 和 H2-TPR 曲线为了详细讨论
4、各类碱（土）金属对催化剂的化学中毒现象及机理，我们选取了 Na、K、 Ca 和 Mg 四类碱性金属元素进行催化剂活性、酸性及氧化还原性能的考查。从图 2.5.3、2.5.4 中我们可以看出，加入碱（土）金属后催化剂的活性呈现了不同程度的下降，且加入量越多， 其下降程度越大。其中，Na和K加入量为1%时，催化剂的最高活性下降到仅为35%左右。 不同碱（土）金属对催化剂的中毒程度为KNa Ca Mg。右图则是对N2选择性的影响， 主要体现在 N2O 的生成量。从图中可以看出，碱（土）金属虽然造成了催化剂表面活性的 下降，但同时也能降低副产物n2o的生成。活性下降越多，n2o生成量则越少。为比较中毒
5、前后催化剂表面酸性的变化情况，我们对各样品进行了 nh3-tpd研究。各 样品都分别在130C和220C出现两个NH3的脱附峰。这两个峰根据文献报道分别归属于两 类不同表面酸性位：弱吸附的NH3酸性位和强吸附的NH3酸性位。从图2.5.5中我们发现， 中毒后催化剂其NH3的吸附量都有不同程度的下降。弱酸位的NH3吸附量大小排序为VWTi Na1-VWTi Ca1-VWTi Mg1-VWTi K1-VWTi;而强酸位上 NH3吸附量大小排序为 VWTiMg1-VWTi Ca1-VWTi Na1-VWTi K1- VWTi。结合之前的活性结果我们可知， 强酸位上nh3吸附量的变化与活性变化一致。T
6、ops0e报道过SCR催化剂的反应机理有两个循环：酸性循环和氧化还原循环，即催化 剂表面的酸性及其氧化还原能力是影响催化剂反应机理的主要因素。因此，我们在考虑催化 剂中毒时，除了要考虑其对酸性的影响，也需考虑其氧化还原能力的变化。因此，我们对各 样品进行了 H2-TPR研究。Na、K和Ca、Mg的H2-TPR呈现不同的规律性。对于Na和K 掺杂的催化剂，其V的还原峰明显地往高温方向移动，而W则往低温方向移动；对于Ca 和Mg掺杂的催化剂，其V的还原峰同样也是往高温方向移动，不过移动的并不那么明显， 而W的还原峰则没有明显变动。结果表明，碱（土）金属的掺杂会降低V物种的氧化还原 能力，Na, K的影响远大于Ca，Mg，这与活性的变化一致；同时Na、K的掺杂还能影响 W物种周围的化学环境，而W物种在催化剂中能提供较多的酸性位，因此，当W周围的 化学环境因Na、K掺杂发生变化后，可能也会影响着其表面酸性位的变化，从而引起了活 性的下降。因此，由TPR结果我们可以得出，碱（土）金属的中毒同样也影响着催化剂的 氧化还原能力。
碱金属或碱土金属对催化剂性能的影响
