CuV-γ-Al-,2-O-,3-上微波催化法煙氣同時(shí)脫硫脫硝研究.pdf

1、二氧化硫(SO2)是酸雨形成的主要原因，氮氧化物(NOx)與碳?xì)浠衔镄纬晒饣瘜W(xué)煙霧。2008年全國二氧化硫排放量2321.2萬噸，NOx排放量約為2000萬噸，嚴(yán)重危害人類健康和生態(tài)環(huán)境，因此如何有效地控制煙氣中的SO2和NOx是環(huán)保領(lǐng)域急需解決的關(guān)鍵性問題。與傳統(tǒng)的分步脫硫脫硝技術(shù)相比，同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)以其開發(fā)技術(shù)簡單、裝置簡單，運(yùn)行成本低等特點(diǎn)成為煙氣脫硫脫硝研究熱點(diǎn)。本文研發(fā)一種脫硫脫硝催化劑，研究微波催化、微波催化氧化、微波催

2、化還原脫硫脫硝性能及過程影響因素，探討煙氣同時(shí)脫硫脫硝過程中微波催化協(xié)同作用機(jī)制，通過催化反應(yīng)的表征技術(shù)，闡明微波催化法脫硫脫硝反應(yīng)過程機(jī)理，研究微波催化法脫硫脫硝反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，為微波催化法同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
　　 采用分步浸漬法制備了同時(shí)脫硫脫硝的CuV/γ-Al2O3催化劑，并用掃描電鏡法(SEM)和X射線光電子能譜法(XPS)對催化劑表面形貌特征和活性成分進(jìn)行分析，研究結(jié)果表明，負(fù)載顆粒呈規(guī)則的圓球狀，分散性良

3、好，增加了催化劑比表面積；銅釩在催化劑以Cu2O、CuO和V2O5形式存在，是催化劑的活性組分。
　　 微波催化法同時(shí)脫硫脫硝的研究結(jié)果表明，微波催化同時(shí)脫硫脫硝效率分別可達(dá)90％和74％；微波催化氧化同時(shí)脫硫脫硝效率分別可達(dá)88％和82％；微波催化還原同時(shí)脫硫脫硝效率分別可達(dá)89％和86％；微波催化法脫硫脫硝適宜工藝條件為：停留時(shí)間為0.35s，微波功率為264W。微波的加入能提高催化氧化和催化還原脫硫脫硝效率，微波能分別提高

4、催化氧化脫硫脫硝效率8％和11％，但對催化還原脫硫脫硝效果有限。氧化劑高錳酸鉀的加入使微波催化反應(yīng)中氧含量增大，使SO2和NOx更容易被氧化去除，從而提高了脫硫脫硝效率分別為7％和20％。還原劑碳酸氫銨被微波輻射后產(chǎn)生的NH和NH2具有還原性，能將SO2和NOx還原成S和N2而去除，但還原劑對脫硫的促進(jìn)效果有限。
　　 根據(jù)高效液相色譜法(HPLC)間接檢測微波催化反應(yīng)體系存在羥基自由基、傅立葉變換紅外光譜(FTIR)中間產(chǎn)物中

5、存在NH2高活性物質(zhì)、X-射線光電子能譜(XPS)結(jié)果表明產(chǎn)物中硫的形態(tài)既有SO42-又有單質(zhì)硫，氮以NH4形式存在，由此推測微波催化脫硫脫硝的機(jī)理可描述為CuV/γ-Al2O3催化劑上發(fā)生了SO2和NOx的自由基氧化脫硫脫硝反應(yīng)；微波催化氧化脫硫脫硝的機(jī)理可描述為CuV/γ-Al2O3催化劑上發(fā)生了催化氧化脫硫脫硝反應(yīng)和自由基氧化脫硫脫硝反應(yīng)；微波催化還原脫硫脫硝的機(jī)理可描述為，采用CuV/γ-Al2O3為微波吸收劑和催化劑，在催化劑