三氧化钨脱硝催化剂的碱金属中毒

烟气脱硝催化剂三氧化钨脱硝催化剂在运行过程中往往会受烟气中大量的粉尘和毒性物质影响而失活。碱金属中毒主要是由于碱金属能够直接与活性位作用而使催化剂钝化,其机理为碱金属能与催化剂表面的V-OH酸位点发生反应生成V-OM,使催化剂吸附氨的能力下降,从而使参与一氧化氮还原反应的氨的吸附量减少,并降低了其参与SCR反应的活性;其颗粒物还可以沉积在催化剂表面或堵塞催化剂的部分孔洞,阻碍一氧化氮和氨气向催化剂内部扩散,使催化剂失活。一般认为,碱金属(Ca,Mg)主要是物理性中毒,可以沉积在催化剂表面造成孔结构堵塞,阻碍氨和NO与催化剂活性位接触,导致催化剂失活。
 
实验研究表明:
1.Ca、Mg的氧化物对催化剂活性的影响
三氧化钨催化剂在300°C时的NO转化率为95.84%,而掺入Ca和Mg的氧化物后,活性下降比较明显;当Ca和Mg与V的物质的量比为3.0时,其活性分别下降至82.0%和71.24%。
2.Ca、Mg对催化剂表征的影响
Ca和Mg的氧化物的掺入对三氧化钨脱硝催化剂中的五氧化二钒在载体上的分布不造成影响,即五氧化二钒仍以无定型态或高分散状态分布在二氧化钛表面。另外,CaO和MgO也能以无定型或高分散状态分散于催化剂表面,未形成CaO和MgO结晶。随着Ca和Mg浓度的增大,B酸量减少,致使催化剂表面对氨的吸附能力减弱,最终影响SCR反应的进行。
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钨电极材料组织结构对电弧性能的影响

钨电极在焊接过程中,电弧的特性除了与电源装置和环境条件有关,在很大程度上取决于钨电极材料的性能。良好的电弧性能直接决定钨电极的使用和应用范围。钨电极材料的组织结构在对钨电极的性能具有一定的影响。一般来说,钨电极组织结构的完整性和均匀性会直接影响电极的电弧性能。如果钨电极内部存在劈裂、分层、微裂纹、空洞、夹层或严重的晶粒结构不均匀,则引弧过程不稳定,会发生断弧、爆弧、漂移等,严重的话还会引起导热、导电能力下降,从而使局部产生过热、熔融、变形,降低电弧性能。另外,在高温下,电极的组织结构与化学成分密切相关。高温条件下,容易使得添加的稀土氧化物发生迁移、蒸发、贫化,导致再结晶粗化,产生裂纹等。

钨电极的组织结构和化学成分会影响其物理性能和机械性能,从而影响其电弧性能。钨电极作为焊接工具中的重要部分,要具备良好的物理性能和机械性能,例如高熔点、高沸点、低蒸气压、良好的导热、导电性、高温强度、高的再结晶温度和抗蠕变性等特性。如果钨电极的物理性能和机械性能存在缺陷,则会导致钨电极在焊接过程中变形、熔融等,从而恶化电弧性能。不同类型的稀土钨电极具有不同的抗变形和耐高温性能,其中三元电极优于二元电极,而二元电极高于纯钨电极。

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硬质合金插齿刀

插齿刀从外观上看是呈齿轮形或齿条形,其常用于加工内、外啮合的直齿和斜齿圆柱齿轮。尤其是其还可加工多联齿轮、人字齿轮以及带台肩齿轮等,具有特殊形状的插齿刀还能加工出多种异形工件,如凸轮、内花键等。根据外形分类,插齿刀还能分为盘形、筒形、碗形以及锥柄形。每种形状的插齿刀可对应加工不同的工件。盘形插齿刀主要用于加工内外啮合的直齿、斜齿以及人字齿轮;筒形插齿刀可用于加工内齿轮以及模数相对较小的外齿轮;碗形插齿刀主要用于多联和带台肩的内外啮合直齿轮的加工,其在工作时夹紧用的螺母可容纳在插齿刀体内,不会妨碍加工过程的进行;锥柄插齿刀主要应用于内啮合的直齿和斜齿齿轮的加工。如今在实际生产中,插齿刀以高速钢材料最为普遍,但是已有不少研究表明与之相比硬质合金插齿刀具备更优良的性能。在硬度、强度以及耐磨性等方面,硬质合金插齿刀都得到了极大的提升。

一般用于硬齿面加工用的硬质合金插齿刀都呈顶刃负前角形式,使得两侧切削刃获得相应的负刃倾角,插齿过程便具有斜角切削特性。通过增大负切深剖面前角的方法提高插齿刀刀尖与侧刃的抗崩刃能力以及耐磨性。而这一切削特性不仅适合于硬齿面滚齿加工,在硬齿面插齿加工中同样适用。为了在保持硬质合金插齿刀齿形精度的基础上提高其切削性能,顶刃前角一般采用-5°为宜。硬质合金插齿刀的齿侧面为渐开螺旋面,而这个螺旋面仅在其截断面中才会有渐开线齿形。然而当硬质合金插齿刀作出前角与后角后,切削刃就偏离了截断面,其形状与理论渐开线是存在一定误差的,并且这一误差难以直接测量。因此这也就难以在磨齿过程中对切削刃的形状进行进一步修正,而需要对硬质合金插齿刀的齿形角进行修正。

此外,为了突破传统构型(锥面)硬质合金插齿刀易崩刃、插齿精度低,研究人员还尝试了新构型的硬质合金插齿刀,以异形凸面代替了传统的锥面并作为插齿刀刀齿的前刀面。这样一来会使得剖面负前角绝对值大幅增加;异形凸曲前刀面与侧后刀面的交线同时位于底角一定的圆锥面上,使得侧刃空间曲线变化趋于平缓,从而有效地预防了一些在传统构型插齿刀中因切削刃空间曲线形状不易控制而导致的畸变,为刀具的切削性能以及工件加工表面质量提供了保障。总的来说,异形凸曲面硬质合金插齿刀有效地解决了传统构型中存在的刀具构型精度以及刀具倾角之间所存在的矛盾,进而提高刀具的耐磨性和抗崩刃能力。

硬质合金插齿刀

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红外碳硫分析仪器中钨粒的特点

红外碳硫分析仪器主要是对冶金,机械,化工等行业中的有色金属,黑色金属等物质中的碳,硫元素的含量进行分析的一种仪器。用红外碳硫分析仪器分析碳硫元素的含量具有准确,快速,灵敏度高的特点。

钨粒是稀有的高熔点金属,位于元素周期表第六周期的VIB的序列。钨粒是由钨加工后形成的金属颗粒。钨是最难熔化的金属,它的熔点是3380℃,而且它的纯度很高,可以达到99.95%以上。钨粒作为红外碳硫分析仪的主要添加剂可以提升分解结果的准确性和稳定性。对于红外碳硫分析仪器在分析时,钨粒不仅有助熔的功能,还具有发热,催化和稳燃等其他功能,这样可以大大提高红外碳硫分析仪器的工作效率。高温条件下的钨粒会很容易被氧化,并且产生大量的热,而且反应速度很快。钨粒氧化后产生的三氧化物有利于二氧化碳和二氧化硫的释放,不会覆盖试样,从而充分的发挥出钨粒的作用。一般情况下,锡会和钨粒同时作为红外碳硫分析仪器的助溶剂,锡主要是用来降低钨粒助熔作用不足所带来的影响,使分析结果更稳定,准确。

钨粒作为红外碳硫分析仪器的助溶剂,通对燃烧物熔点的降低,可以使碳硫的得到充分的释放。添加剂钨粒的粒度最好控制在0.84-0.42,mm之内,孔隙度大约在15%,表面致密光滑,这样不仅能避免氧气流的干扰,还能加速氧化燃烧,减少表面的吸附。钨粒的杂质元素很低,所以在红外碳硫分析仪器中得到广泛的应用。

红外碳硫分析仪器

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钨粒的简介

钨粒是一种主要用于高频红外碳硫分析中高频燃烧的助熔剂,常应用于高频反应炉。钨粒又名为钨助熔剂或者纯钨助熔剂。通过对金属钨加工后成为细小的颗粒,这便是钨粒。钨粒的纯度很高,可以达到99.95%以上,粒度为20-40目。作为助熔剂,钨粒具有很好的助熔效果和极其稳定的分析结果。在电子化工业上,钨粒得到广泛运用。

钨粒是外形呈多面体的颗粒状,颜色为亮灰色。钨是钨粉的主要成分。钨作为钨粒的主要成分是因为钨很容易被氧化成三氧化钨,氧化钨属酸性氧化钨,它的生成有利于二氧化碳和二氧化硫的释放。以此可以用来测定氧化铝粉中的碳硫含量,且测定结果较为稳定。在1781,钨是由瑞典化学家和矿物学家克朗斯泰特发现的一种矿物。

钨粒的空白值很低,也就是它的杂质元素的含量非常少。其中碳的含量低于0.0008%,硫的含量低于0.0005%,氧的含量低于0.05%。所以钨粒具有高纯度的特性。钨粒的粒度或者粗细度为20-40目。一般情况下是1000g装一瓶,因规格的不同,其重量也会有所差异。

随着现代科学技术的高速发展,根据生产工艺的需要,钨粒助熔剂被广泛应用在在冶金,焊接,分析测试等各种工艺过程中。钨粒助熔剂是目前先进的红外和其他分析仪测定碳,硫的必须助熔材料。大约在大于650℃的温度下同氧,钨粒就会开始氧化,并释放195.8千卡/摩尔的热量。因此,它具有很强的助熔效果。

钨粒

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钨青铜系列压电陶瓷驱动器迟滞特性

随着纳米测量技术的发展,对于能够实现纳米级定位的多自由度微动工作台的研究越来越受到人们的重视。微动工作台驱动元件的选择和使用直接影响着最终的性能指标。目前,在实践中采用的微小位移驱动元件有很多种,而压电陶瓷驱动器以其体积小、重量轻、驱动电压不高、精度和位移分辨率高、频率响应快、不发热、不产生噪声、承载力大等特性,成为微定位控制领域应用最广的驱动元件之一。
 
但是,压电陶瓷材料所固有的非线性特性、迟滞特性、蠕变特性等,都大大限制了压电陶瓷驱动器定位精度的进一步提高,其中迟滞误差对精度的影响最大。因此,如何改善压电陶瓷驱动器的迟滞特性成为我们实现超精密定位所需解决的首要问题。对此国内外专家学者进行了大量的研究,并提出了一系列的理论和方法来改善其特性。目前在驱动器的开环或半闭环控制中提出的减小迟滞的方法主要有:(1)电荷控制法;(2)在压电陶瓷两端串联小电容的方法;(3)Preisach模型;(4)通用化的Maxwell模型;(5)多项式近似模型;(6)采用电容和电阻组成桥路。这些方法大都是通过建立复杂的数学模型来进行控制。
 
研究采用了一种新型的硬性钨青铜结构的压电陶瓷驱动器,这种驱动器和软性的钙钛矿结构压电陶瓷驱动器相比,迟滞特性、蠕变误差均有很大改善,特别在性能方面上比较稳定。根据其电畴结构与晶体结构在变形过程中产生迟滞的主要原因,有学者提出了一种新的“抗迟滞”驱动方式,“抗迟滞”驱动方法可以大大降低压电陶瓷驱动器迟滞误差的影响,可用于在控制过程中不要求连续定位的微动器件的高精度开环控制,大大改善了压电陶瓷驱动器的迟滞特性。

压电陶瓷驱动器特性实验系统示意图
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钨粒的应用

钨粒的主要用途是分析红外碳硫氧化物的助熔燃烧物,或者是对钢铁、合金等金属和非金属中的碳硫含量进行分析测定。钨粒作为一种常用的助熔剂具有能降低燃烧物的熔点的特性和稳定性好的特点,钨粒助熔剂可以促进碳硫的释放。其主要成分是大于99.95%的钨。

钨粒还可以作为添加剂应用于红外碳硫分析仪中。红外碳硫分析仪的特点是瞬间发热值高、反应速度很快。钨粒不仅在红外碳硫分析仪中起到助熔的作用,还有能发热和对介质的酸碱性进行调节的功能。红外碳硫分析仪中的氧化钨金属微粒,在燃烧过程中,有助于降低燃烧物的熔点,促进碳和硫的释放。除此之外,钨粒还具有搅拌,催化,稳燃和抗干扰等多重分析作用。红外碳硫分析仪中的钨粒可以使红外碳硫仪分析出来的碳硫值更为精准,所以,大部分红外碳硫分析仪都需要用到钨粒作为添加剂。

随着钨业的快速发展,钨粒的应用业得到相应的推广。但是,在对钨粒应用和加工的过程中还存在着较多问题,比如钨粒资源的利用率较低,对钨的不合理开采导致生态环境受到污染。针对这些问题,业内专家呼吁,我国钨产业应控制总量,加强技术改造和创新,提高钨粒的在回收利用,通过推进资源整合和企业重组来促进产业结构调整和优化升级,重视再生利用工作,促进我国钨产业全面可持续发展。

钨粒

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纤维结构钨铜触头材料

钨铜合金是由两种互不相溶且理化性能差别较大的金属W和Cu组成的假合金,其同时具有钨和铜的优点(钨的高硬度、高强度、良好的耐蚀性,铜的高导电导热性),因此在高压及高负荷的真空断路器以及微电子领域。由于钨铜材料自身的特殊性,如今基本采用的是粉末冶金PM(Powder Metallurgy)工艺进行制备,但也正因为此使得钨铜合金产品的结构和性能受到了一定的限制。为了使钨铜触头的组织结构更为合理,综合性能更为良好,近年来相关研究人员也做出了许多尝试,如金属粉末注射成型、梯度功能材料、纳米结构以及钨纤维强化W-Cu复合结构。这里我们着重探讨纤维结构钨铜触头的制备工艺并分析影响熔渗的因素和烧蚀性能。

其采用真空熔渗工艺,并选择织网叠层法,以钨丝为纬线、铜线为经线编织二维网。真空条件下,铜液的流动性较强,孔隙中不存在空气更利于铜液的填充。将编织的钨铜网(铜丝作为熔渗时的诱导铜)和铜坯,然后将二者叠放在一起置于真空烧结炉中熔渗,并在铜熔点以上进行烧结(约为1300℃)。铜在熔融状态下通过毛细管力渗入钨骨架的孔隙中,从而形成致密的互相连接的整体材料。采用该方法的优点在于钨丝能够均匀分布以及铜丝可发挥诱导作用。因为实现纤维结构的钨铜触头材料的最困难之处在于如何使纤维均匀分布在基体中,而纤维的分布均匀与否将会直接影响材料的各项性能。编织工艺能够很好地对钨丝实现控制,从而更好地控制纤维间距。另外,分布均匀的铜丝在高温下熔渗,其呈现液态并对预制件进行铜液的补充,在表面张力的作用下,融为一体减少了比表面能,促使钨铜触头材料的致密化。

影响该工艺的参数有许多,如钨丝的丝径、熔渗的温度及时间等。其所采用的钨纤维代替了传统粉末冶金采用的钨粉末。钨粉颗粒粒度大小常常会因为粒度不均而对最终产品性能产生影响,钨粉粒度太大会产生偏析作用,出现大面积的富Cu区,钨颗粒间的结合力也较差;而钨粉粒度太小则容易发生积聚,导致毛细管间难以形成通路,甚至形成闭孔阻碍熔渗的进行,这样一来抗电弧烧蚀能力就会急剧下降。而纤维结构的钨丝通道较直,所得到熔渗产品致密度较高。但是随着纤维直径的缩小,铜液熔渗时易形成尖角或楔形空间,且凝固阻力也较大,形成缺陷的可能性也会变大。此外,熔渗温度的高低和时间的长短都会在一定程度上影响钨铜触头的质量和生产效率。熔渗温度存在一个最佳范围,低于该温度则烧结后的骨架强度降低,且延长烧结时间既降低了效率又提高了能耗;高于该温度则铜液粘度降低利于熔渗,但另一方面铜液的表面张力也降低,对熔渗有不利影响。

钨铜触头

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三氧化钨脱硝催化剂制备原料及作用

二氧化钛催化剂是SCR脱硝技术的核心部分,决定了整个脱硝系统的运行效率和经济性。目前国内SCR脱硝催化剂的生产主要原料有二氧化钛,五氧化二钒、三氧化钨、硬脂酸、偏矾酸铵、聚氧化乙烯、单乙醇胺、羧甲基纤维素、乳酸、木浆及玻璃纤维等。其中二氧化钛作为载体材料,所占比例较大,约85%左右;三氧化钨和五氧化二钒作为主要的活性成分,占了10%左右,其中五氧化二钒约占7%。以上三种成分占到催化剂总质量的95%左右,其它成分虽然所占比重相对较小,但各种成分的物理化学性能不同,所起的作用一样重要。
 
成分及作用分析:
1.二氧化钛,俗称钛白粉,作为脱硝催化剂的载体,具有化学性质稳定、水分散性好、表面积大等优点;
2.三氧化钨,坊间也称作氧化钨、钨酸酐,主要起到提高钛白粉的温度适应能力,提高钛白粉的热稳定性,避免催化剂在短时间内的高温(420°C)情况下产生烧结而丧失活性;另外,三氧化钨能提高脱硝催化剂的抗硫化中毒能力,从而提高催化剂的运行效率;
3.硬脂酸,也称十八酸,作为润滑剂存在于脱硝催化剂中;
4.偏矾酸铵,即矾酸铵,用于制备脱硝催化剂的主要活性成分——五氧化二钒;
5.聚氧化乙烯是脱硝催化剂的粘合剂和造孔剂;
6.单乙醇胺用于制备偏矾酸铵溶液;
7.乳酸,也被成为丙醇酸,作为吸附剂存在;
8.羧甲基纤维素(CMC)作为粘胶剂、可塑剂存在。
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三氧化钨应用于脱硫催化剂

硫是一种有害元素,含硫高的煤,在供燃烧气化或焦油使用时,其尾气都会带来很大的危害;如高硫煤作为燃料时,其燃烧后产生的二氧化硫气体,不仅严重腐蚀锅炉的管道,而且还会严重污染大气;用高硫煤制半水煤气时,由于煤气中硫化氢等气体较多且不易脱净,会使得催化剂中毒而失效。正常煤燃烧过程中,有机硫和硫化物在800~900°C就能全部分解,而硫酸盐中的硫需要达到1100~1200°C才开始分解,为保证煤中各形态的硫都能够分解,就需要较高的炉温。

脱硫催化剂
 
催化剂是能显著提高反应速率而本身化学性质和数量在反应前后不发生变化的物质,化学反应能否进行需根据自由能的变化,但仅仅根据自由能变化还不能判断反应能否发生,因为化学反应还取决于反应的能垒,即如果反应能垒很高,则必须提供一定能量越过能垒,完成反应,该能垒称为活化能,催化剂的作用就是降低反应的活化能。催化剂改变反应速率的关键在于它能改变反应途径,由一个需要较高能垒的反应途径改变为需要越过较低能垒的反应途径,降低反应的活化能。
 
三氧化钨作为一种主要活性物质均匀分散在脱硫催化剂载体上,能降低反应的活化能;另外,三氧化钨能缓解催化剂的硫化中毒和提高抗烧结能力,从而提高催化剂的活性,提高脱硫效率。
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