二氧化硫影响三氧化钨SCR脱硝催化剂活性

中国是以煤炭作为主要一次能源的能源消耗大国,煤炭燃烧过程中会产生大量的硫氧化物(SOx)和氮氧化物(NOx),其中工矿企业的煤炭燃烧产生的NOx总排放量占非常大的比例,约70%。SCR是目前应用最为广泛,同时也是技术最为成熟的固定源脱硝技术。脱硝催化剂是SCR脱硝技术的关键部分,它的活性直接决定了脱硝的效率。本文将研究二氧化硫存在的情况下,三氧化钨脱硝催化剂所受到的影响。
 
制备三氧化钨脱硝催化剂的原料主要包括:偏钒酸铵、水合钨酸铵、钼酸铵、草酸、锐钛型钛白粉、成型剂和助剂等。按配方称取一定质量的偏钒酸铵、水合钨酸铵和钼酸铵,依次溶解于70℃草酸溶液中,并搅拌至无完全溶解,无NH3放出。其中V、 W、Mo的质量百分数分别为1:4.5:4.5。
 
试验部分:
1.二氧化硫存在下,温度在350℃时,观察脱硝效率,发现脱硝率先降后升,反应一定时间之后,WO3脱硝催化剂的脱硝活性略低于未通入二氧化硫时; 
2.二氧化硫浓度对WO3脱硝催化剂脱硝活性的影响
当气二氧化硫浓度达到一定值时,催化剂的脱硝活性在一定时间内受到抑制,但随着反应持续进行,抑制作用越来越弱,最终将恢复到无二氧化硫通入时的脱硝效率;当气流中SO2浓度达到1000 ppm时,二氧化硫对脱硝性能的抑制作用表现更明显。
 
故而,我们得出:SO2的加入对催化剂具有抑制作用,但抑制作用较弱;低浓度的SO2对催化剂影响较小,高浓度SO2对催化剂具有较大的抑制作用。这说明三氧化钨脱硝催化剂具有较强的抗二氧化硫中毒特性。
微信:
微博:

 

浸渍法制备高效三氧化钨脱硝催化剂

目前,由于浸渍法工艺设备相对简单,易于操作,在国内外生产脱硝催化剂负载助剂WO3和活性组分V2O5的过程中普遍被采用。然而,使用这种方法,活性组分和助剂在载体TiO2上分布难以均匀,而形成大量聚集态的钒,使得活性组分、助剂与载体间无法形成强相互作用,影响脱硝活性。本文提出一种浸渍法的改进方案,通过添加助剂,提高钒和助剂WO3的分散,并提高载体的相互作用,从而提高催化剂活性。

SCR脱硝流程图
 
步骤:
1.称取原料:按TiO2占催化剂质量百分比85〜93%称取纳米TiO2;按三氧化钨占催化剂质量百分比的5〜10%称取偏钨酸铵;按V2O5占催化剂质量百分比的1〜5% 称取偏钒酸铵的草酸溶液;按催化剂质量的2%称取三乙醇胺;按催化剂质量的1〜6%称取TiOSO4
2.原料混合搅拌:将偏钨酸铵、偏钒酸铵的草酸溶液、三乙醇胺、TiOSO4全部溶解于定量去离子水中,在加入TiO2充分搅拌混合;其中草酸浓度为l-2mol/L,用量足够偏钒酸铵全部溶解即可;
3.干燥:在70~120°C的条件下,干燥6~10个小时;
4.煅烧:干燥后的产品置于空气中于400-520°C煅烧3-6小时;
5.焙烧:维持原温度,引入还原性气体,使催化剂在还原性气体氛围中焙烧15-60分钟,撤去还原气体,后自然冷却冷却,即得到高效三氧化钨脱硝催化剂。
目的是:通过调节焙烧催化剂的气氛,进一步增强活性组分与载体的相互作用,从而提高脱硝效率。
微信:
微博:

 

氧化钨无机陶瓷膜

氧化钨无机陶瓷膜具有效率高,耐高温,运行可靠和化学稳定性好等一些列等优点,其应用前景十分广阔。氧化钨无机陶瓷膜与高分子有机膜比较具有以下特点:

氧化钨无机陶瓷膜

1.氧化钨无机陶瓷膜孔径分布窄,其分布呈正态分布,误差±10%内的孔径占80%以上,如0.05um膜,0.049um-0.051um之间的膜孔径占所有膜孔径总数的80%,保证了所用膜处理效果的稳定性;这一点与有机膜有较大区别,有机膜一般是以截留分子量来表征膜孔径的,其孔径分布也一般以平均分布为主。     
2.氧化钨无机陶瓷膜的孔隙率高,达35%-40%,保证了高的膜通量;     
3.氧化钨无机陶瓷膜分离层结构更合理,分离层及支撑层共4层,孔径分别为5-10、1.0、0.6、0.2um,形成了真正意义上的梯度膜或称不对称膜,提高了膜的抗污染能力,起分离作用的分离层更薄,为20um厚,膜清洗也更简单方便;而有机膜一般均为对称膜,抗污染能力差,进膜需经过严格的预处理;     
4.氧化钨无机陶瓷膜的强度大,膜层最高可耐压16bar,支撑体最高可耐压30bar,不易损坏,保证了使用膜处理时的效果及处理质量的稳定性;    
5.氧化钨无机陶瓷膜具有高绝缘性能;     
6.氧化钨无机陶瓷膜的使用寿命长,一般在5年以上,而有机膜的一般使用寿命为3~6个月;     
7.氧化钨无机陶瓷膜的化学稳定性(pH使用范围为0~14)和热稳定性(最高可达400℃)均优于有机膜,可使用强酸、强碱和强氧化剂作为清洗剂,清洗再生更方便容易;并可直接进行蒸气杀菌。而有机膜一般均不能在高温、强碱或强酸、强氧化剂条件下运行。

微信:
微博:

铯钨青铜的水热合成

铯钨青铜(CsxWO3)是一类非化学计量比、具有氧八面体特殊结构的功能化合物,具有低电阻率和低温超导性能。近几年又发现,CsxWO3薄膜具有良好的近红外遮蔽性能,有望取代现有的ITO导电玻璃,作为窗户材料,可作为良好的近红外隔热材料使用,在汽车和建筑领域具有十分诱人的应用前景。目前合成CsxWO3的方法大多局限于高温热还原的方法,如Hussain等采用的气相化学传输法、Takeda等采用的氢气还原法、Leonova等采用的固相法等,此类方法存在实验设备要求高和实验过程难以控制等缺点。
 
水热合成作为一种简单实用的合成方法,已经被广泛应用在Li、Na、K 等钨青铜的合成上,但是水热合成法用于CsxWO3的合成最近几年才有报道。以CsOH 和WCl6为原料,首次采用低温(200℃)溶剂热合成法,在乙醇溶液中合成了CsxWO3粉体,研究表明CsxWO3薄膜具有良好的近红外遮蔽性能。由于CsOH 和WCl6容易水解和挥发,对人体和环境有害,因而采用更为温和的原料合成CsxWO3粉体,对于实现CsxWO3粉体的规模化生产和实际应用是必要的。因此,以碳酸铯和钨酸钠为原料,以柠檬酸为反应溶剂,通过低温水热合成法制备了CsxWO3粉体,研究了水热反应时间、柠檬酸含量以及乙醇对所合成的CsxWO3粉体光吸收性能的影响,并进一步探讨了紫外光照对CsxWO3薄膜的近红外遮蔽性能的影响,分析了其吸收光谱和透射光谱的吸收机理。

铯钨青铜电镜照片
微信:
微博:

钨铜电子封装材料电导率影响因素

除了洛氏硬度(HRB)的检测外,电导率的检测也是钨铜复合材料作为电子封装材料中必不可少的检测项目之一。它是反应电子封装材料导电能力的一个重要指标,也直接影响了电子封装材料的最终使用性能。其导电能力越强,电阻就越小,反之则电阻越大。对于硬度的检测来说,若钨铜复合材料发生过烧,其内部的铜Cu相会渗出并导致孔洞的出现,使得整体的硬度下降;但是铜Cu相的析出却能发生偏析现象,因而会使得硬度不会大幅度下降。以此为基础,相关研究人员总结出最有可能影响钨铜电子封装材料电导率的两方面因素,其一是含铜量,另一个就是孔隙率。

从理论上分析,钨铜W-Cu复合材料是由W相和Cu相组成,其中W相硬度以及熔点较高,电导率较低;Cu相则相反,其硬度及熔点较低,但拥有极其优良的电导率。因此可以推断钨铜电子封装材料的电导率取决于铜含量的多少,铜含量越高,相应的钨铜复合材料电导率也就越高。从化学中的能带理论分析,不同的金属由于其原子有着不同的价轨道和不同的原子间距,能带(空带)部分重叠,构成了一个未满的导带,所以具有金属性并且易导电。这样看来,只要存在着未充满的导带,无论其本身是未充满的能带,还是由于空带和满带相互重叠所形成的未充满能带,在外电场的作用下便会形成电子的定向流动,从而使得材料具有导电性。

在外界电场的干预下,价带内最外围的电子在不违反不相容原理的前提下获得额外的少许能量而到达能带内附近许多空的地方。与无序的热激发明显不同的是受电场激发的电子在与场相反的方向上获得动量,会在晶体内产生一种集体运动,从而形成电流。在钨铜复合材料中,由于其中的W原子和Cu原子均有这不同的价轨道和不同的原子间距,能带(空带)部分重叠,构成了一个未满的导带,所以它具有良好的导电性。对于呈二价的金属铜来说,其价带是满带,价带与较高的空带相交叠,满带中的电子能占据空带,所以导电性较好;而呈六价金属钨,其价带呈未满状态,导电能力明显不如铜相。这也很好地证明了钨铜电子封装材料的导电能力或者说电导率的大小取决于含铜量的高低。

另一个影响因素是孔隙率,孔隙缺陷的存在会对电子的运动起着一定的阻碍作用。因此,孔隙率越高,钨铜电子封装材料的电导率就越低。因为钨铜复合材料是由两种差别较大的金属组成的假合金,在W和Cu颗粒之间存在着大量的界面和孔隙。有实验表明,钨铜复合材料的电导率与其致密度呈正相关,致密度越低,电导率也越低。此外,烧结温度的控制同样重要,发生过烧时,钨铜材料的电导率会急剧下降。其主要包括两个原因,其一是内部的W相发生了较为严重的偏析和孔洞,而且作为导电的主要介质Cu相也发生了一定程度的偏析,使得其渗透至表面,内部的Cu含量水平降低,电导率随之降低。

钨铜电子封装材料

微信:
微博:

 

 

微信公众号

 

钨钼视频

2024年1月份赣州钨协预测均价与下半月各大型钨企长单报价。

 

钨钼音频

龙年首周钨价开门红。