SCR催化劑SO2氧化機(jī)理及調(diào)控機(jī)制研究.pdf

1、近年來，國(guó)家對(duì)火電廠污染物排放問題不斷重視。火電廠為了氮氧化物排放達(dá)到污染物排放限值，必須采用高效氮氧化物控制技術(shù)。以氨氣（NH3）為還原劑的選擇性催化還原（SCR）煙氣脫硝技術(shù)已經(jīng)成為我國(guó)當(dāng)前氮氧化物控制的主流技術(shù)。催化劑是SCR脫硝技術(shù)的核心?，F(xiàn)有SCR脫硝催化劑會(huì)導(dǎo)致煙氣中SO2氧化為SO3，造成電廠設(shè)備的腐蝕和阻塞問題以及加重霧霾等問題。
　　本文主要研究思路是首先研究了SO2在釩鈦SCR催化劑上的氧化機(jī)理；在此基礎(chǔ)上研究

2、了不同組分摻雜對(duì)催化劑脫硝活性及SO2氧化的影響規(guī)律，得到低SO2氧化的高效脫硝催化劑配方；并通過數(shù)值模擬方法研究SCR反應(yīng)、SO2氧化反應(yīng)在蜂窩催化劑壁內(nèi)的分布規(guī)律。本文主要研究結(jié)果如下。
　　1、研究了釩鈦催化劑的表面結(jié)構(gòu)及SO2在釩鈦催化劑上的氧化機(jī)理。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在 V2O5/TiO2催化劑上，分散態(tài)的釩氧化物分布于 TiO2表面形成Ti-O-V位點(diǎn)，隨著V2O5負(fù)載量的增加，鄰近的Ti-O-V相互作用形成V-O-V位點(diǎn)

3、，造成Ti-O-V位點(diǎn)的減少以及V-O-V的增加。通過SO2程序升溫脫附和原位紅外實(shí)驗(yàn)研究了SO2和釩鈦催化劑之間的相互作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，V=O對(duì)SO2的吸附和氧化起著重要作用。通過SO2氧化規(guī)律和V2O5/TiO2催化劑之間的構(gòu)效關(guān)系，提出了SO2在V2O5/TiO2催化劑表面的氧化路徑。
　　2、研究了不同助劑添加對(duì) V2O5/TiO2催化劑脫硝及 SO2氧化的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，WO3、MoO3的添加能夠顯著提高釩鈦催化劑的脫

4、硝效率，同時(shí)也會(huì)提高SO2氧化率，MoO3對(duì)釩鈦催化劑SO2氧化的促進(jìn)效果要明顯高于WO3。針對(duì)此現(xiàn)象，研究了不同MoO3前驅(qū)體的添加對(duì)釩鈦催化劑脫硝及SO2氧化的影響，發(fā)現(xiàn)磷鉬酸作為MoO3前驅(qū)體時(shí)既可以保證脫硝效率又有較低的SO2氧化率。進(jìn)而比較了不同磷鉬酸含量的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)以磷鉬酸為前驅(qū)體的MoO3添加量為7％時(shí)既保證了高效脫硝效果，又具有比釩鈦催化劑低的SO2氧化率。
　　3、基于Eley-Rideal反應(yīng)機(jī)理，對(duì)顆粒狀