SO2對Cu-SAPO-34催化劑NH3-SCR性能的影響.pdf

1、選擇催化還原（SCR）技術(shù)是脫除固定源和移動源中 NOx最為有效的方法之一。較之前已有的貴金屬催化劑、氧化物催化劑和分子篩催化劑，Cu/SAPO-34分子篩是當(dāng)前非常有潛力的一種新型SCR催化劑。本論文研究SO2的毒化作用對SAPO-34分子篩載體以及Cu/SAPO-34催化劑結(jié)構(gòu)以及性能的影響，同時研究了SO2對于Cu/SAPO-34催化劑毒化作用的機(jī)理，為新型SCR分子篩催化劑的開發(fā)提供理論基礎(chǔ)。
　　本論文主要對SO2毒化作

2、用對Cu/SAPO-34分子篩催化劑NH3-SCR反應(yīng)過程的影響，重點(diǎn)考察催化劑結(jié)構(gòu)以及性能的變化，并研究了催化劑的脫硫再生能力。使用XRD, BET, XRF,ex-situDRIFTS, TPR, EPR, SCR活性評價等研究手段對催化劑的結(jié)構(gòu)以及性能進(jìn)行表征和評價。
　　在250 ℃，對SAPO-34分子篩載體以及Cu/SAPO-34催化劑進(jìn)行了不同SO2濃度(112 ppm和336 ppm)以及不同時間（5 h和16 h

3、）的SO2硫化處理，SCR活性評價結(jié)果顯示，毒化后的催化劑樣品的活性在整個溫度區(qū)間（100 ℃-500 ℃）都出現(xiàn)了明顯的下降。同時，XRF結(jié)果顯示SO2硫化處理后的SAPO-34載體幾乎沒有檢測到S，并且XRD、BET以及ex-situ DRIFTS實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，分子篩載體的結(jié)構(gòu)不受SO2毒化作用的影響，但同時ex-situ DRIFTS的結(jié)果顯示Cu/SAPO-34催化劑交換位上的Cu2+離子（催化劑的活性位）的配位結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯的

4、變化。TPR和EPR實(shí)驗(yàn)證明了在SO2毒化后的樣品中，孤立態(tài)Cu2+離子的數(shù)量明顯減少，并且可能在催化劑中形成了亞硫酸銅/硫酸銅物質(zhì)。脫硫再生后孤立態(tài)Cu2+離子的數(shù)量增多，催化劑的NH3-SCR活性部分恢復(fù)。
　　同時動力學(xué)實(shí)驗(yàn)的研究表明，SO2硫化處理沒有改變 Cu/SAPO-34催化劑NH3-SCR反應(yīng)的表觀活化能（Ea）。NH3-SCR活性的降低是由于活性位（孤立態(tài)Cu2+）數(shù)量的降低。脫硫再生后催化劑的活性部分恢復(fù)的原因