催化燃烧的原理与应用？ 催化剂的作用原理

相信催化燃烧的原理与应用？，催化剂的作用原理的知识很多朋友都不是很了解，今天恋上小编特意整理了这方面的知识，希望能帮助到大家!

内容导航：

一、催化燃烧的原理与应用？

二、低温钒钛催化剂的作用原理

三、解释一下催化剂的工作原理。

一、催化燃烧的原理与应用？

所谓催化燃烧，简单来说就是有机废气在催化剂的作用下，在低温下迅速氧化水和二氧化碳，达到处理的目的。催化燃烧是20世纪40年代末发展起来的典型气固催化反应。目前已广泛应用于涂料、橡胶加工、塑料加工、树脂加工、皮革加工、食品工业、铸造等行业。还应用于汽车尾气净化等领域。对油漆、印刷、机电、家电、制鞋、塑料及各类化工车间的有害有机废气以及不宜直接燃烧或催化燃烧的低浓度有机废气的处理效果显着，吸附和回收。

吸附剂作为吸附技术的关键部分，对吸附效率有着至关重要的影响。常见的吸附剂可分为有机吸附剂和无机吸附剂，以活性炭和分子筛为代表。活性炭吸附能力高，成本低，但耐温、耐湿性能低于分子筛。分子筛的吸附能力较低，成本较高，但可在较高的温度和湿度条件下使用。因此，可以根据不同的情况使用它们。吸附剂的不同用途。催化燃烧有两种，一种是活性炭吸附浓缩催化燃烧法，另一种是分子筛吸附催化燃烧法。本文研究了活性炭吸附催化燃烧法。

该装置是根据吸附（高效）和催化燃烧（节能）两个基本原理设计的。首先，预处理阶段是保证进入活性炭吸附塔的废气中颗粒物小于5mg/m3。该项目在前端安装了干式过滤除尘器。干式过滤器包括初始过滤模块和中间过滤模块。其目的是去除废气中催化剂上的灰尘、液滴和毒物，并保证不造成催化剂床的堵塞和催化剂中毒。吸附效果差会缩短活性炭的使用寿命。

经过预处理后，有机废气被活性炭层吸附，有机物被活性炭的特殊力量吸附，排出洁净的气体。一段时间后，当活性炭达到饱和时，吸附停止，有机物浓缩在活性炭中。然后通过催化燃烧和解吸恢复活性炭的吸附能力。

由于催化剂具有催化活性温度，对于催化燃烧而言，称为催化剂着火温度。废气和床层温度必须达到催化燃烧的着火温度，因此必须设置预热装置。但由于废气本身温度较高，如漆包线、绝缘材料、烤漆等干燥废气，温度可达300以上，因此无需设置预热装置。床内的热交换器和管道分布可用于预热由装置加热的热气体。预热器的热源可以是烟气或电加热。当催化反应开始时，可以通过回收反应热来尽可能预热废气。为了节约能源，当反应热较大时应安装余热回收装置。

该装置在催化净化装置内设置加热室，启动加热装置，进入内循环。当热气源达到有机物的沸点时，有机物从活性炭中挥发。进入催化室，被催化分解为水和二氧化碳，同时释放出能量。当释放出的能量重新进入吸附床解吸时，加热装置完全停止工作，催化燃烧室内的有机废气自燃，废气再生，有机物循环利用，直至有机物完全脱附。与活性炭分离。催化室分解。活性炭再生，有机物分解。

预热废气的热源温度一般超过催化剂的活性温度。为了保护催化剂，加热装置应与催化燃烧装置保持一定的距离，以使废气温度分布均匀。该装置采用两条气路、一个催化燃烧室和两个吸附床交替连续运行。有机废气首先被活性炭吸附，然后通过热空气脱附，使活性炭再生。脱附的有机物经过浓缩（比原来浓度高出数倍），送至催化燃烧室进行催化燃烧，产生二氧化碳和水蒸气。当有机废气浓度超过2000PPm时，有机废气无需外部加热即可在催化床内保持自燃。燃烧后，部分废气排入大气，大部分废气排入吸附床进行活性炭再生。这样既可以满足燃烧和吸附所需的热能，又可以达到节能的目的。再生后即可进入下一步吸附；解吸时，可在另一吸附床上进行净化操作，既适合连续操作，也适合间歇操作。

活性炭吸附催化燃烧主要处理技术

预处理过程：由于废气中含有一定量的粉尘，如果吸附材料（蜂窝活性炭）进入吸附装置而不直接去除，很容易造成吸附材料（蜂窝活性炭）的微孔被堵塞，严重影响吸附效果并增加系统阻力。该工艺在吸附床前设置高效复合过滤器作为预处理器，利用过滤器的精细结构，有效去除废气中的粉尘及其他尘烟物质。因此，在进入固定吸附床时，废气和漆雾引入的废气中的粉尘可以被有效地拦截和过滤。干式过滤采用一级和二级处理，确保废气不含灰尘和颗粒。过滤器的设计应易于维护、拆卸和安装。压差开关实时显示压力损失。当压差超过设定压力时，向PLC发出报警信号，以便用户及时更换滤材。

有机废气吸附工艺：处理后的有机废气从风道抽出，进入干燥过滤器，除尘，进入活性炭吸附床。吸附床的数量可根据气体流量的大小确定（一次吸收、一次脱除或两次吸收、一次脱除或多次吸收并一次脱除）。气体可通过阀门切换到不同的吸附床，交替工作。当气体进入吸附床时，气体中的有机物被活性炭吸附并附着在活性炭表面，从而使气体得到净化，净化后的气体通过风机排放到大气中。

吸附床为活性炭吸附床

利用内层活性炭层和各种空气分布器来吸附浓缩有机气体，是整个装置的主要部件和核心流程。活性炭装在上下六个抽屉中。

吸附原理：当用多孔固体材料处理流体混合物时，可以将流体中的某种或多种组分吸引到固体表面并富集在固体表面。这种现象称为吸附。在气态污染物的处理中，处理的流体是气体，属于气固吸附。被吸附的气体组分称为吸附剂，多孔固体称为吸附剂。

活性炭采用优质无烟煤精制而成。其主要特点是强度高、吸附速度快、吸附容量大、比表面积大、孔隙结构发达。孔径介于椰壳活性炭和木质活性炭之间。

注氮电磁阀安装在活性炭解吸管路上。对活性炭吸附床进行解吸分析时，系统自动控制电磁控制阀的次数和时间，并向活性炭吸附箱内注入氮气，从而降低活性炭吸附床的含氧量，防止分析过程中发生火灾。活性炭的解吸过程。

催化燃烧床

前面提到，催化燃烧是利用低温催化剂净化有害气体中的可燃成分的方法。对于HC和有机溶剂，蒸汽氧化分解成二氧化碳和水并放出热量。

催化燃烧要求将净化后的有害气体均匀混合并预热至催化剂所需的着火温度，使有害气体中的可燃成分开始氧化、放热反应。

催化燃烧床的主要功能如下：

1）内部加热元件发热后，通过风机和连接管道将热风吹入活性炭床内，从而对活性炭床进行加热。

2）温度变化后，有机物从活性炭中蒸发分解。在鼓风机负压的引导下，有机物通过解吸管进入催化燃烧床，被重新加热，与催化燃烧床内填充的贵金属催化剂发生反应。有机物经过两次分解净化。

3）当催化床温度达到250~300时，有机物开始反应。当反应热达到一定值（即无电源运行状态）时，加热元件停止工作。

4）活性炭解吸后风量小，高浓度有机废气首先进入换热器进行换热，实现余热回收。换热器通过加热器（采用多组电热管加热）进一步加热废气。有机废气被加热后，在催化剂的作用下，达到废气的着火温度。废气进入催化燃烧床。在催化剂的作用下，有机组分在高温下裂解成CO2和H2O。有机废气热解释放的热量进一步升高气体温度。净化后的废气可通过两级热交换器回收。

催化燃烧预热废气加热采用无污染、稳定的电加热方式。电热管分为几组，由电控箱自动控制。系统温度由PLC联锁。当废气温度低于一定温度时，电热管会自动接通电源，对废气进行加热。当废气温度高于一定温度时，电热管会自动烧断。打开一个、两个、多个或全部电源，以节省电力并实现安全操作。当解吸气中废气浓度达到4000mg/m3左右时，基本实现热量自平衡，无需开启电加热即可实现节能。催化燃烧反应是典型的气固催化反应。催化燃烧反应的本质是在一定温度下，吸附在催化剂表面的有机化合物（VOC）与空气中的氧气发生反应，发生催化氧化反应，完全氧化分解为无害的CO 2 和H 2 O，释放反应热。借助催化剂，可以大大降低有机物的着火温度，实现无焰燃烧，减少预热能耗和NOx的产生。

5）活性炭解吸再生过程：当吸附床饱和时，即可启动解吸风机对吸附床进行解吸。解吸气体首先经过催化床内的换热器，然后在电加热器的作用下进入催化床内的预热器。气体温度升至280左右，然后有机物在催化剂的作用下燃烧，分解成CO2和H2O。同时放出大量热量，使气体温度升高。高温气体再次经过热交换器。与进来的冷空气进行热交换并回收部分热量。从换热器分离出来的气体分为两部分：一部分直接抽空，另一部分在吸附床上通过活性炭解吸。当解吸温度过高时，可启动制冷机，使解吸气体温度稳定在合适的范围内。活性炭吸附床温度超过报警值。

安全设计：催化净化装置前后设有消防除尘系统，设备顶部设有减压系统。

内外设备均设有静电装置，高空管道设有防雷装置。

设备设有多点控温点、自动报警系统和超温自动冷却系统。

设备设有风机过载保护、超温保护、消防连锁保护、设备入口处设有安全防火阀。当温度较高时，防火阀关闭，线性阀自动打开。

解吸过程中，当控制监测系统出现故障或故障时，温控仪会自动报警，停止加热，并自动开启系统。当解吸风机运行时，加热系统和风机联动装置可能会突然出现故障。加热将自动停止，冷却系统将自动开启，直通管路系统将启动。

解吸过程中间歇注入97%的氮气，解吸后将97%的氮气注入活性炭吸附床。

二、低温钒钛催化剂的作用原理

本发明涉及环境催化技术领域，具体涉及一种钒钛氧化物催化剂及其制备方法和用途，特别涉及一种硅掺杂钒钛氧化物催化组合物云剂及其制备方法。和用途。

背景技术：

氮氧化物（no360Questionx）是当今大气中的主要污染物之一。它造成光化学烟雾、酸雨、温室效应和臭氧层破坏等环境问题。该问题及其生物呼吸毒性对生态环境和人类健康造成了巨大危害。由于环境尚无办法控制，如何有效去除NOx已成为当今环境保护的关键问题。

在富氧条件下，以nh3为表面，无毒还原剂在催化剂作用下选择性还原nox，生成无毒无害的n2和h2o，即nh3/urea-scr技术，去除固定眼反源nox和移动源nox最有效的技术之一。 NH3-SCR技术应用于固定源催化脱除NOx最早于20世纪70年代在日本发展起来，并已在美国、欧洲等国家和地区得到广泛应用。在移动源NOx催化脱除过程中，由于配备NH3储罐存在一定的危险性，目前大规模实际应用中采用的脱硝技术是尿素-SCR技术，用更安全的尿素溶液替代还原剂NH3。其脱硝原理与NH3-SCR技术基本相同，只是增加了尿素的水解过程。

为了满足日益严格的NOX排放法规，国外许多汽车和发动机制造企业都在减少投资、保证尿素发展方面做出了巨大努力。 -SCR系统应用研究并开始产品化。目前，几乎所有欧洲卡车制造商都采用无尿素A-SCR技术来减少卡车尾气中NOx的排放。鉴于我国目前柴油车保有量以重型柴油车为主的现实，考虑到目前燃油质量和后处理技术水平，基于SCR满足排放控制标准的组合技术非常适合我国的国情。国内不少企业也开始采用尿素SCR技术进行废气脱硝。可以说，NH3/尿素-SCR技术在柴油车尾气NOx脱除方面有着广泛的应用。这是一个大趋势。

催化剂体系是整个NH3-SCR技术的核心和关键。传统的钒基催化剂体系在固定源燃煤烟气脱硝领域的工业化应用已有40多年的历史。它是NH3-SCR催化剂中的经典体系，已在欧洲作为第一代柴油车实用化SCR催化剂。在我国，鉴于全面实施柴油车国IV排放标准，开发满足NOx净化效率的尿素SCR系统及配套设备势在必行。研究和应用最成熟的钒基催化剂成为现阶段的首选。另外，我国大量的内河船用柴油机，所使用的燃料多为成分复杂的重油，尤其是含硫量较高。在高硫含量废气条件下能够高效净化NOx的scr催化剂体系也是钒基催化剂。因此，改善钒基SCR催化剂实际应用中出现的问题，开发适合我国国情、能适应复杂工况的高效、稳定、适应性强的SCR催化剂体系，具有重要的现实意义。

技术实现要素：

针对现有技术的缺点，本发明的目的之一是提供一种掺杂Si元素且具有优异的高温热稳定性的钒钛氧化物催化剂。

为实现这一目的，本发明采用以下技术方案：

钒钛氧化物催化剂掺杂有元素si。

本发明的钒钛氧化物催化剂中，元素si与元素v的摩尔比为0.5728.67，优选为0.5716，更优选为0.727，进一步优选为625，进一步优选为114。例如0。7、0。 9、1。 6、8。 9、14。 3、15.0、26.7、27.1等

本发明的钒钛氧化物催化剂为包括但不限于元素钒和元素钛的氧化物的催化剂。例如，其还可以包括过渡金属如元素w和/或元素mo的氧化物。钒钛氧化物催化剂该材料催化剂是本领域技术人员公知的催化剂。各种元素的选择以及各元素的比例可以由本领域技术人员根据其专业知识进行选择。本领域技术人员还应该理解，在各种过渡金属氧化物中，可以选择金属元素的价态，例如wop，它是不同价态w的氧化物的混合物，例如w5+的混合物和w6+； mooq，是不同价态mo氧化物的混合物，例如mo5+和mo6+的混合物； feor，不同价态Fe的氧化物混合物，如Fe2+和Fe3+的混合物等。

优选地，所述钒钛氧化物催化剂为v2o5/sio2-(moo3)x-(wo3)1-x-tio2，其中x选自0至1，优选x选自0或1。

优选地，以金属氧化物的质量为100计，Si掺杂钒钛氧化物催化剂中v2o5的含量为0.5-5wt，优选0.5-3wt，更优选0.9-5wt，进一步优选为1-4wt%，例如0.7wt%、1.2wt%、1.8wt%、2.4wt%、3.6wt%、4.7wt%、4.9wt%等； SiO2的含量为1-5wt%，优选2-4wt%，更优选1-3wt%，进一步优选3-5wt%，例如1.7wt%、2.5wt%、3.7wt%、4.1wt%、4.9wt% ， ETC。 WO3的含量为9.59.9wt，优选为9.59.7wt，更优选为9.69.9wt，例如9.6wt、9.7wt、9.8wt等；余额为二氧化钛。

本发明中使用的术语“包含”是指除了所描述的组分之外，还可以包括其他组分，这些其他组分赋予催化剂不同的特性。例如，可以添加钪(sc)、钛(ti)、铬(cr)等元素。另外，本发明中提到的“包括”也可以用闭合的“是”或“由.组成”来代替。

其中，本发明的钒钛氧化物催化剂是由钒前驱体溶液通过浸渍法制备而成。

浸渍法是制造固体催化剂的方法之一，是通过浸渍载体将一种或几种活性组分负载在载体上的方法。浸渍法通常采用载体与金属盐的水溶液接触，使金属盐溶液吸附或储存在载体中，除去多余的溶液，然后经干燥、煅烧、活化得到催化剂。

优选地，本发明催化剂的制备方法中，所述v前驱体为水溶性v。本发明对元素v的价态没有限制，可以为+3价、+4价、+ 5价等。水溶性V为现有技术或新技术公开的任意水溶性V盐。

优选地，所述钒前驱体选自偏钒酸钠、偏钒酸铵、偏钒酸钾中的一种或至少两种的混合物。典型但非限制性的组合是偏钒酸钠；偏钒酸铵；偏钒酸钾；偏钒酸钠和偏钒酸铵的混合物；偏钒酸钾和偏钒酸钠的混合物；偏钒酸铵和偏钒酸钾的混合物；偏钒酸钠和偏钒酸盐磷酸铵和偏钒酸钾的混合物。

本发明的第二个目的是提供一种钒钛氧化物催化剂的制备方法，包括以下步骤：

1) 制备钒前驱体溶液；

2)将钛钨粉和钛钨硅粉的混合载体加入到步骤1)得到的钒前驱体溶液中，搅拌负载，干燥，焙烧，制备Si掺杂钒钛氧化物催化剂。

步骤1)中，钒前驱体选自偏钒酸钠、偏钒酸铵、偏钒酸钾中的一种或至少两种的混合物。

步骤2)中，钛钨粉与钛钨硅粉混合载体中钛钨粉与钛钨硅粉的重量比为9:1，优选为8:2，更优选为7:3，进一步优选为9至4，更优选6至1，例如8.7、6.3、4.2、3、2.8、1.1等；

本发明的载体为二氧化钛，二氧化钛以钛钨粉和钛钨硅粉的混合载体的形式添加。

优选地，钛钨粉和钛钨硅粉混合载体的质量为(0.5-6)g/10ml钒前驱体溶液，即每10ml钒前驱体溶液中添加的钛钨粉和钛钨硅粉。将钒前体溶液混合。载体的质量为0.5-6g、0.7-4.2g、1-3g、2-3g、0.6g、2.1g、3.3g、4.1g、5.8g等；更优选地，所述钛钨粉和钛钨硅粉混合载体的质量为(0.8-5)g/10ml钒前驱体溶液；进一步优选的，所述钛钨粉和钛钨硅粉混合载体的质量为4g/10ml钒前驱体溶液。

步骤2)中，搅拌物料的温度为20-30C，例如20C、21C、22C、23C、24C、25C、26C、27C。 C、28、29、30等，进一步优选25；搅拌加载时间为12h，如1h、1.1h、1.2h、1.3h、1.4h、1.5h、1.6h、1.7h、1.8h、1.9h、2h。

干燥对于本领域技术人员来说是公知的操作，现有技术中公开的任何干燥方法或新技术都可以用于本发明。典型但非限制性的例子包括鼓风干燥、红外干燥、微波干燥、自然干燥等。

优选地，本发明步骤2)中的干燥选自加热干燥或自然干燥，优选加热干燥，进一步优选鼓风干燥、红外干燥或微波干燥中的任意一种。

优选地，干燥温度为100-120C，例如100C、101C、102C、103C、104C、105C、106C、107C、108C， 109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、最高优选的是110；干燥温度太低，干燥不完全，干燥时间和成本高；干燥温度过高，容易引起待干燥滤饼性质的变化；干燥时间为9-12小时，如9小时、10小时、11小时、12小时，最优选10小时。

焙烧是固体材料在高温下不熔化的反应过程。它可以包括氧化、热解、还原、卤化等。这是本领域技术人员熟知的技术。优选地，烘烤温度为400-500C，例如400C、410C、420C、430C、440C、450C、460C、470C、480C， 490、500，烘烤时间为3至8小时，例如3小时、4小时、5小时、6小时、7小时或8小时。

本领域技术人员可以根据实际情况选择烘焙设备。优选地，步骤2)中，在马弗炉中进行焙烧。

本发明的第三个目的是提供一种钒钛氧化物催化剂的用途，应用于选择性催化还原氮氧化物的方法中。

优选地，本发明的钒钛氧化物催化剂用于选择性催化还原氮氧化物的方法包括以下步骤：

a) 排气通道内支撑钒钛氧化物催化剂；

b) 将废气通入排气管进行选择性催化还原；

优选地，步骤a)的工艺为：将钒钛氧化物催化剂以涂层的形式涂覆在废气流道的壁面上，废气流道的壁面优选为能够固定的材料。其表面的催化剂，例如具有多孔物质。典型但非限制性的例子是多孔树脂、中空纤维、陶瓷或具有蜂窝结构的金属产品。优选地，其具有由陶瓷或金属制成的蜂窝结构。实际情况中，如果催化剂固定在废气流道的壁面上，且存在安装困难，例如通道壁面没有多孔材料，则本发明提供的催化剂可以制成球状或板状置于废气通道内。当废气流过放置在废气通道中的催化剂时，可以与现有的还原气体发生反应。

SC脱硝反应依靠氨（NH3）作为还原剂与NOx发生化学反应来达到脱硝的目的。因此，氨是脱硝反应的直接还原剂。氨气的获取对于本领域技术人员来说应该是基于现有技术或新技术能够实现的。目前获得氨气的方法主要有两种：尿素法制备氨气和液氨法制备氨气。尿素法制备氨气可以包括尿素水解或尿素热解得到氨气；液氨法制备氨气是将液氨蒸发成氨气。本领域技术人员应当理解，本发明所述的获取氨气的方法并不限于上述两种方法，任何现有技术和新技术公开的获取氨气的方法都可以用于本发明。

优选地，步骤b)的工艺为：在钒钛氧化物催化剂上游喷洒还原剂，通入尾气，然后将还原剂与尾气混合进行还原反应。

优选地，所述还原剂为氨水或尿素；

优选地，所述尾气为来自移动源的含氮氧化物气体或来自固定源的含氮氧化物气体；

优选地，所述废气为柴油车废气、燃煤电厂烟气或工业窑炉烟气。

本发明的催化剂为硅掺杂钒钛氧化物催化剂，用于提高钒钛催化剂用于氨选择性催化还原氮氧化物的高温热稳定性。本发明的硅掺杂钒钛氧化物催化剂提高了钒钛催化剂的高温热稳定性。具体地，采用钛钨粉和钛钨硅粉的混合载体制备钒钛催化剂，从而提高其高温热稳定性。且不影响钒钛催化剂的脱硝活性和选择性。本发明钒钛氧化物催化剂的制备方法在钒钛氧化物催化剂中添加Si，简单易行，提高了钒钛氧化物催化剂的高温热稳定性，延长了其使用寿命。用于柴油车尾气氮氧化物的催化净化。使用寿命。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明的硅掺杂钒钛氧化物催化剂具有优异的高温热稳定性。特别是，掺杂的硅组分提高了v2o5/sio2-wo3-tio2催化剂的高温热稳定性。对其SCR催化剂活性无影响；

(2)制备方法简单易行，不改变钒基催化剂的生产工艺；

(3)具有非常优异的n2生成选择性；

(4)新添加的Si为无毒成分，不会对人体健康和生态环境造成危害。

附图说明

图1为本发明实施例2催化剂活性评价结果示意图；

图2为本发明实施例4催化剂活性评价结果示意图；

图3为本发明实施例5的催化剂xrd谱图；

图4为本发明实施例7热老化后催化剂活性评价结果示意图；

图5为本发明实施例8中热老化催化剂的XRD谱。

详细方式

为了便于理解本发明，列举以下实施例。本领域技术人员应当理解，以上实施例仅仅用以帮助理解本发明，并不构成对本发明的具体限制。

实施例1

以商用钛钨粉粉末dt52（wo3含量10wt%）和商用硅钛钨粉dt58（sio2含量10wt%、wo3含量9wt%）为原料，以偏钒酸铵为原料，采用浸渍法制备了不同v2o5含量的钒基催化剂。钒盐，v2o5负载量为3.5%。将前体盐溶解到水溶液中并混合均匀。然后按照预设的重量比例将dt58和dt52混合载体添加到溶液中。 dt58和dt52的权重比分别为1。9、1：4、1：1和4：1，溶液体积与钛钨粉质量比为2.5：1（ml/g），在30下连续搅拌2小时，旋转后蒸发，得到的催化剂在100烘箱中干燥过夜，最后在马弗炉中在空气中在500下烘烤3小时，得到粉末状催化剂。将制备好的催化剂研磨、过筛，取40-60目备用，称为混合载体钒基催化剂3.5v/dt58-dt52(1:9)、3.5v/dt58-dt52(1:4)、 3.5v/dt58-dt52(1:1) 和3.5v/dt58-dt52(1:4)。

对比实施例1

实验条件与实施例1相同，但不使用混合载体，分别采用钛钨粉dt52和钛钨硅粉dt58制备钒基催化剂，称为3.5v/dt52和3.5v/dt58 。

实施例2

采用实施例1和对比例1制备的3.5v/dt58-dt52、3.5v/dt52和3.5v/dt58催化剂在自制微固定床中考察nh3选择性催化还原nox的反应活性反应堆。催化剂用量为300mg，反应混合物的组成为：[no]=[nh3]=500ppm，[o2]=5%，用n2作为平衡气体，总气体流量为500ml/min，空速50000h-1，反应温度150-450。使用红外气体池测量No、nh3 以及副产物n2o 和no2。催化剂活性评价结果如图1所示。

图1数据显示，与纯载体制备的钒基催化剂相比，3.5v/dt52的低温活性优于3.5v/dt58；与混合载体制备的钒基催化剂相比，dt58:dt52为1:4、1:1，4:1混合载体催化剂的低温活性接近3.5v/dt52，优于3.5 v/dt58，表明混合载体掺杂适量的si基本不影响vwti催化剂的活性。

实施例3

首先制备dt58和dt52的混合载体dt58-dt52：将dt58和dt52按重量比1:1溶解在去离子水中，溶液体积与钛钨粉的质量比为2.5:1(ml/g)，在30低温连续搅拌2小时。旋转蒸发后，将获得的样品置于烘箱中并在100下干燥过夜。最后在马弗炉中于500空气中焙烧3小时，得到粉状混合载体，称为dt58-dt52。

采用与实施例1相同的实验条件，采用上述dt58-dt82混合载体，制备出v2o5负载量为3.5%的混合载体钒基催化剂，称为3.5v/dt58-dt52。

实施例4

采用实施例3和对比例1制备的3.5v/dt58-dt52、3.5v/dt52和3.5v/dt58催化剂在自制微固定床中考察NH3选择性催化还原NOx的反应活性反应堆。催化剂用量为300mg，反应混合物组成为：[no]=[nh3]=500ppm，[o2]=5%，n2

作平衡气，气体总流量为500ml/min，空速为50000h-1，反应温度150-450℃。no和nh3及副产物n2o、no2均利用红外气体池测定。催化剂活性评价结果如图2所示。图2的数据显示了新鲜催化剂的nh3-scr催化活性：与纯载体制备的钒基催化剂对比，3.5v/dt58-dt52的低温活性较接近3.5v/dt58，低于3.5v/dt52。实施例5通过xrd来测定实施例3和对比例1制得的3.5v/dt58-dt52、3.5v/dt52与3.5v/dt58催化剂的物相结构。采用荷兰panalyticalx’pertpro型x射线衍射仪来测定样品的衍射图谱。在管电压40kv和管电流40ma条件下，采用cukα射线，λ＝0.15406nm，在5－90°范围内进行扫描，扫描速度为8°/min，扫描步长为0.07°，催化剂xrd图谱如图3所示。从图3中新鲜催化剂的xrd结果来看，混合载体催化剂与纯载体催化剂相似，只出现了锐钛矿型tio2(101)晶面的特征峰。实施例6将实施例3和对比例1制得的3.5v/dt58-dt52、3.5v/dt52与3.5v/dt58催化剂经马弗炉于650℃空气中焙烧36h，得到高温热老化后的催化剂，称为3.5v/dt58-dt52a、3.5v/dt52a与3.5v/dt58a。实施例7用实施例6制得的3.5v/dt58-dt52a、3.5v/dt52a与3.5v/dt58a催化剂在自制的微型固定床反应器上进行nh3选择性催化还原nox反应活性的考察。催化剂的使用量为300mg，反应混合气的组成为：[no]＝[nh3]＝500ppm，[o2]＝5％，n2作平衡气，气体总流量为500ml/min，空速为50000h-1，反应温度150-450℃。no和nh3及副产物n2o、no2均利用红外气体池测定，热老化后的催化剂活性评价结果如图4所示。图4的数据显示，热老化后的3.5v/dt58-dt52a的活性较接近3.5v/dt58a，明显高于3.5v/dt52a，显示出较好的热稳定性，说明si掺杂能明显提高vwti催化剂的热稳定性。实施例8通过xrd来测定实施例3和对比例1制得的3.5v/dt58-dt52a、3.5v/dt52a与3.5v/dt58a催化剂的物相结构。采用荷兰panalyticalx’pertpro型x射线衍射仪来测定样品的衍射图谱。在管电压40kv和管电流40ma条件下，采用cukα射线，λ＝0.15406nm，在5－90°范围内进行扫描，扫描速度为8°/min，扫描步长为0.07°，热老化后的催化剂xrd图谱如图5所示。图5中的xrd结果显示，热老化后的催化剂都不同程度地出现了锐钛矿型tio2(101)晶面、金红石型tio2(110)晶面以及wo3晶相的特征峰，说明高温下锐钛矿型tio2载体烧结并且tio2由锐钛矿型向金红石型相变，表面wox物种团聚。3.5v/dt58-dt52的xrd结果接近3.5v/dt58，而3.5v/dt52金红石型tio2(110)晶面的特征峰明显强于3.5v/dt58-dt52与3.5v/dt58，说明si掺杂能抑制vwti催化剂中的tio2载体在高温下由锐钛矿向金红石的相变，从而提高其热稳定性。申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。完整全部详细技术资料下载

三、解释一下催化剂的工作原理。

【催化剂】能改变化学反应速度而在反应前后本身的化学组成、化学性质及数量没有变化的物质称为催化剂。正催化剂能加快反应速度，负催化剂（阻化剂)能减慢反应速度。【催化反应】有催化剂参加的反应。若催化剂和反应物同处于均匀的气相或液相中，称为均相催化。若催化剂和反应物不在同一相中，且反应仅在催化剂与反应物的界面上进行，则称为多相催化。还有一类催化反应叫生物催化，或称酶催化，它既不同于均相催化也不同于多相催化，而是兼有二者的某些特征。

以上就是关于催化燃烧的原理与应用？的知识，后面我们会继续为大家整理关于催化剂的作用原理的知识，希望能够帮助到大家！