三氧化钨用于汽车尾气脱硝催化剂

蜂窝式脱硝催化剂还原氮氧化物排放物是环境保护领域中最具有挑战性的任务之一。随着全球汽车使用量的增大,汽车尾气成为氮氧化物的一大主要来源,对其的治理也变得尤为重要。汽车尾气的脱硝通常采用改进燃烧的方法和烟道气脱氮两种。随着工艺的变化,NOx消除效率也随之产生变化,然而,其效率几乎在50〜60%之间。烟道气脱氮,特别是采用催化方法,其脱硝效率能够达到一个相当高的水平,因而被广为应用。
 
脱硝催化剂是SCR系统的核心。脱硝催化剂通常采用二氧化钛为载体,五氧化二钒为活性物质,另外加入三氧化钨作为助剂,提升其脱硝性能。通过控制各组分的用量,可以得到高效的催化剂。研究指明,SCR催化剂由二氧化钛 (80〜90wt% ),三氧化钨(6〜10wt% )和五氧化二钒 (最高3wt% )的均匀混合物构成,其配方中可以含有一些二氧化硅 (0〜10wt% ),是一种具有高活性的汽车尾气脱硝催化剂。
 
二氧化钛用作高表面积活性载体,以承载活性组分五氧化二钒,五氧化二钒决定在低和中操作温度下NOx还原催化剂的活性。但是,过量的五氧化二钒会导致二氧化硫气体氧化成三氧化硫。故而,对于高硫含量尾气而言,催化剂中五氧化二钒的量保持在低水平(1wt%以下),能发挥较好的活性。三氧化钨(或三氧化钼)用作化学助剂或结构助剂,用以扩展操作温度范围,并提升催化剂的抗硫化性能,有效防止二氧化硫转化为三氧化硫。二氧化硅常常用于改善催化剂强度 和稳定性。
 
随着SCR脱硝工程的推进,三氧化钨在开发贫燃条件下使用的催化剂和非贵金属汽车尾气脱硝催化剂中具有十分广阔应用前景。
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