Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Effect of tungsten and potassium on the V2O5/TiO2 catalyst for selective catalytic reduction of no with NH3

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

ผลของโลหะทังสเตนและโพแทสเซียมบนตัวเร่งปฏิกิริยา V2Os/TiO2 ที่ใช้ในปฏิกิริยาการเลือกกำจัดแก๊สไนตริกออกไซด์ด้วยแอมโมเนีย

Year (A.D.)

1998

Document Type

Thesis

First Advisor

Tharathon Mongkhonsi

Second Advisor

Piyasan Praserthdam

Faculty/College

Graduate School (บัณฑิตวิทยาลัย)

Degree Name

Master of Engineering

Degree Level

Master's Degree

Degree Discipline

Chemical Engineering

DOI

10.58837/CHULA.THE.1998.1091

Abstract

This research investigated the effect of tungsten and potassium on the V2O5/TiO2 catalyst with high vanadium loading for selective catalytic reduction (SCR) of NOx with NH3 reaction. The main objective of this research is to explore the loading effect, loading sequence of tungsten and potassium, the catalytic behavior of the catalysts also effect of SO2 and water. From the results, 5 wt.% WO3 is the optimum loading on based catalyst due to highest activity. Moreover, the loading sequence of both W and K introduced on V2O5/TiO2 catalysts also has some effect on the catalytic activity of the catalysts. Co-loading method shows the highest activity compared with other methods. SO2 increases the acid property on catalyst surface, while water causes competitive adsorption on active sites. On the other hand, tungsten increases the acid strength on catalyst surface. Consequently, enhances the activity in SCR reaction at lower temperature including accelerates the ammonia oxidation reaction at higher temperature too. In contrast, potassium decreases the acid strength on catalyst surface. Therefore, the activity of the catalyst with potassium is lower at lower temperature. However, potassium can inhibit the oxidation of ammonia at higher temperature. This is an advantage of potassium which is contained in the catalyst.

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

งานวิจัยนี้ทำการศึกษาผลของปริมาณโลหะทังสเตนและโพแทสเซียมที่เติมบนตัวเร่งปฏิกิริยาวาเนเดียมออกไซด์บนตัวรองรับไทเทเนียมออกไซด์ ผลของลำดับการเติมโลหะวาเนเดียมกับทังสเตนและโลหะวาเนเดียมกับโพแทสเซียม พฤติกรรมทางความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาบนตัวเร่งปฏิกิริยารวมทั้งผลของการเติมแก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์และไอน้ำที่มีต่อความว่องไวของตัวเร่งปฏิกิริยา จากการทดลองพบว่า การเติมโลหะทังสเตนลงไปร้อยละ 5 จะให้ความว่องไวของตัวเร่งปฏิกิริยาสูงที่สุด สำหรับลำดับการเติมนั้นจะมีผลต่อความว่องไวของตัวเร่งปฏิกิริยา โดยการเติมแบบพร้อมกับเป็นวิธีการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาที่ดีที่สุดเพราะสามารถให้ค่าความว่องไวของตัวเร่งปฏิกิริยาสูงกว่าแบบสลับการเติม ถัดมาได้ทำการศึกษาพฤติกรรมของความสามารถในการเร่งปฏิกิริยา พบว่า แก๊สไนตริกออกไซด์สามารถสลายตัวได้บนตัวเร่งปฏิกิริยาที่เติมโลหะทังสเตนและ/หรือโลหะโพแทสเซียมในสภาวะที่มีแก๊สออกซิเจนมากเกินพอ แต่เมื่อเติมแก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์ลงไปปรากฏว่าความว่องไวของตัวเร่งปฏิกิริยาจะสูงขึ้นในช่วงอุณหภูมิต่ำและจะลดลงในช่วงอุณหภูมิสูง ทั้งนี้เพราะแก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์ไปเพิ่มความเป็นกรดให้กับตัวเร่งปฏิกิริยา ยกเว้นกรณีของตัวเร่งปฏิกิริยาที่เติมโลหะทังสเตนซึ่งแก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์ไม่ได้ไปเพิ่มความเป็นกรดให้กับตัวเร่งปฏิกิริยา ส่วนไอน้ำนั้นจะมีผลต่อความว่องไวของตัวเร่งปฏิกิริยาโดยไอน้ำจะไปแย่งการดูดซับของแอมโมเนียบนพื้นผิวตัวเร่งปฏิกิริยา ทังสเตนยังมีบทบาทโดยไปช่วยเพิ่มความเป็นกรดของตัวเร่งปฏิกิริยาทำให้ความว่องไวของตัวเร่งปฏิกิริยาในช่วงอุณหภูมิต่ำจะสูงขึ้น และความว่องไวของตัวเร่งปฏิกิริยาในช่วงอุณหภูมิสูงจะลดต่ำลง ในขณะที่โพแทสเซียมจะไปลดความเป็นกรดบนพื้นผิวตัวเร่งปฏิกิริยา ทำให้ความว่องไวของตัวเร่งปฏิกิริยาในช่วงอุณหภูมิต่ำลดลง ส่วนในช่วงอุณหภูมิสูงความว่องไวของตัวเร่งปฏิกิริยาจะสูงกว่าในกรณีไม่เติมโลหะโพแทสเซียม ดังนั้น จึงสามารถสรุปได้ว่าโพแทสเซียมสามารถไปยับยั้งปฏิกิริยาแอมโมเนียออกซิเดชั่นในช่วงอุณหภูมิสูงได้

Link to Full Text

Share

COinS