Hg催化氧化劑的制備及其氧化機(jī)理研究.pdf

1、燃燒尾氣的排放已使環(huán)境日趨惡化：溫室效應(yīng)、酸雨、重金屬危害人類(lèi)，重金屬中尤其是汞，可通過(guò)多種途徑侵入人體，造成神經(jīng)組織病變。燃煤導(dǎo)致的汞污染越來(lái)越嚴(yán)重，燃煤汞排放控制刻不容緩。
　　 煙氣汞排放的控制方法有多種，最接近應(yīng)用的是煙氣中噴入活性炭顆粒脫汞，但成本昂貴，容量低，溫度適用范圍窄，再生困難，吸附速率慢等，其應(yīng)用受到了限制。降低成本且達(dá)到有效控制汞排放是今后研究的主要方向。
　　 本文旨在研究一種新型、高效且成本低廉

2、的催化氧化劑來(lái)脫除燃煤煙氣中的汞。首先，分析了汞的物理化學(xué)性質(zhì)，根據(jù)催化氧化反應(yīng)原理，提出了催化劑的設(shè)計(jì)思路及方案。用溶膠凝膠法和浸漬法制備了六種催化劑V2O5/TiO2；WO3/TiO2；V2O5/SiO2；V2O5/TiO2-SiO2；WO3/TiO2-SiO2；V2O5-WO3/TiO2。
　　 在X射線衍射儀上做出了六種樣品的光譜圖，對(duì)紅外光譜分析，Raman光譜分析進(jìn)行了比較；在比表面和孔徑測(cè)定儀上測(cè)定了樣品的比表面積

3、及孔隙結(jié)構(gòu)。在液氮溫度下，通過(guò)測(cè)試催化劑在氣體飽和蒸氣壓力范圍內(nèi)對(duì)N2的吸附過(guò)程及吸附量，用BET和BJH理論模型計(jì)算出試樣的孔體積和孔表面積。同時(shí)，對(duì)其進(jìn)行等溫吸附N2試驗(yàn)。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，探討了孔體積、孔比表面積及孔類(lèi)型的關(guān)系，及其對(duì)催化劑吸附能力的影響。
　　 測(cè)試結(jié)果表明，吸附劑V2O5/TiO2中的物相以金紅石(Rutile)為主；WO3/TiO2中以銳鈦礦(Anatase)和鎢華(H2WO4)為主，最強(qiáng)峰為銳鈦礦相；V

4、2O5-WO3/TiO2中以銳鈦礦，金紅石和鎢華為主，最強(qiáng)峰為銳鈦礦相。V2O5/TiO2，WO3/TiO2，V2O5-WO3/TiO2三個(gè)樣品不屬于多孔物質(zhì)。V2O5/SiO2，TiO2-SiO2，V2O5/TiO2-SiO2，WO3/TiO2-SiO2四個(gè)樣品的介孔孔道孔徑分布比較窄，均具有較大的比表面積。從BET法獲得的數(shù)據(jù)中可以得出，SiO2系列試樣的總比表面積遠(yuǎn)大于TiO2系列。在V2O5/TiO2-SiO2的 Raman光譜

5、中，發(fā)現(xiàn)了銳鈦礦型TiO2的存在，說(shuō)明在V2O5/TiO2-SiO2表面存在著銳鈦礦微晶。WO3/TiO2-SiO2的Raman光譜中在148，402，和637cm-1處有明顯的特征峰，這是銳鈦礦型TiO2形成的標(biāo)志，說(shuō)明在WO3/TiO2表面存在著銳鈦礦微晶。
　　 利用已制備的六種不同催化劑，在汞催化氧化實(shí)驗(yàn)臺(tái)架上，對(duì)模擬煙氣中汞的形態(tài)變化的不同規(guī)律進(jìn)行研究，討論溫度、氨氣濃度、不同催化劑的不同影響，并對(duì)不同催化劑的吸附效果