高溫催化劑以TiO2、V2O5為主要成分,適用工作溫度為280~400℃,適用于燃煤電廠、燃重油電廠和燃?xì)怆姀S。
高溫催化劑具有較為優(yōu)良的低溫活性, 缺點(diǎn)是生產(chǎn)成本高,同時催化劑易發(fā)生氧抑制和硫中毒等。該類催化劑通常是采用Pt、Rh、Pd 等貴金屬,以氧化鋁等整體式陶瓷作為載體的催化劑,是SCR反應(yīng)中早使用的催化劑,在20世紀(jì)70年代就已經(jīng)作為排放控制類的催化劑而得到發(fā)展,但因易發(fā)生氧抑制和硫中毒等缺點(diǎn),因此,在上個世紀(jì)八九十年代以后逐漸被金屬氧化物類催化劑所取代,現(xiàn)階段僅應(yīng)用于天然氣燃燒后尾氣中以及低溫條件下NO 的脫除。
在貴金屬催化劑中,對Pt 的研究較為深入,化學(xué)反應(yīng)過程為NO 在Pt的活性位上脫氧,然后碳?xì)浠衔镌賹t-O還原。Pt催化劑效率高,但其有效溫度區(qū)間較窄限制了它的應(yīng)用。Kang M 等對1%(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)Pt /A12O3、20%Cu/A12O3及1%Pt+20%Cu/A12O3 3 種催化劑的活性作了對比研究試驗。實驗結(jié)果表明,在3種催化劑中,Pt/A12O3催化劑的活性高,并且水的存在會降低催化劑的活性及NO的氧化率。他們采用Pt/A12O3和Cu/A12O3制備了雙層催化劑,在O2存在情況下,Pt/A12O3首先促使NO氧化成NO2,而Cu/A12O3隨后促進(jìn)催化NO2脫除,以上2 種活性成分協(xié)調(diào)分工使得雙層催化劑顯著提高了SCR 的活性。在200℃反應(yīng)環(huán)境溫度以下,雙層催化劑的脫硝率大于80%。SekerE等采用溶膠-凝膠法制備2%Pt/A O 催化劑,在150℃時NOx 轉(zhuǎn)化率高可達(dá)到99%,但當(dāng)溫度高于350℃時由于一些含氮物質(zhì)氧化生成NO 和NO2,轉(zhuǎn)化率則出現(xiàn)負(fù)值。An 等采用氟化活性碳(FC)負(fù)載Pt制備了Pt/FC 催化劑。研究表明,催化劑的活性與氟元素含量密切相關(guān),F(xiàn)為 28%時,催化劑活性和選擇性均達(dá)到佳;而F為65%時,催化劑活性和選擇性均達(dá)到差,這主要是載體的包裹作用堵塞了Pt表面的活性位, 減少了NO的吸附量。研究還表明:在175℃下,Pt/FC 催化劑達(dá)到了90% 的脫硝率,生成N2的選擇性在70%以上。FC 載體和Pt 之間的電子轉(zhuǎn)移能促進(jìn)NO的吸附作用,這是催化劑具有高活性和高選擇性的主要原因。目前,對該類催化劑的研究重點(diǎn)放在進(jìn)一步提高催化劑的選擇性、抗硫性能和低溫活性幾個方面。