堿金屬對釩鈦催化劑脫硝行為的影響.pdf

1、煤炭在我國一次能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)主導(dǎo)地位，利用方式以燃燒為主。燃煤造成大量粉塵、SO2和NOx污染物的排放，極大地危害了人類健康、破壞了生態(tài)環(huán)境?！笆晃濉逼陂g，我國強(qiáng)化了煙氣脫硫技術(shù)的應(yīng)用，并取得一定進(jìn)展，但卻忽視了NOx排放控制，導(dǎo)致NOx污染嚴(yán)重?！笆濉逼陂g，國家將針對NOx污染實(shí)施強(qiáng)制調(diào)控。
　　 國外實(shí)踐表明，以V2O5/TiO2為催化劑、NH3為還原劑的選擇性催化還原(SCR)脫硝技術(shù)，由于其效率高、選擇性好而得到廣

2、泛運(yùn)用。然而，催化劑在火電廠的實(shí)際操作過程中由于煙氣中飛灰對其磨損和毒化而逐漸失活，壽命通常為3年左右。為了延長催化劑壽命，降低運(yùn)行成本，研究者們對中毒機(jī)理進(jìn)行了一定研究，并取得一些認(rèn)識。但是，前人研究多數(shù)采用浸漬法負(fù)載堿金屬來模擬中毒，并進(jìn)行短期評價(jià)以獲取中毒機(jī)理。事實(shí)上，釩鈦催化劑的中毒是一個(gè)復(fù)雜過程，浸漬法未必能代表失活方式。鑒于此，本文根據(jù)中毒的可能方式，考察了浸漬法（標(biāo)記為Imp）、堿金屬升華沉積法(標(biāo)記為Sub)、堿金屬與催

3、化劑物理共混焙燒-擴(kuò)散法(簡稱擴(kuò)散法，標(biāo)記為Dif)對催化劑的中毒程度，以及SO2對催化劑堿金屬中毒程度的影響，深入分析了催化劑的孔結(jié)構(gòu)和化學(xué)形態(tài)在長時(shí)間運(yùn)行過程中的變化情況，以獲取催化劑的真正中毒方式和本質(zhì)，得出以下主要結(jié)論:
　　 (1)堿金屬在有硫無硫情況下對催化劑毒化程度不同，有硫情況下催化劑中毒現(xiàn)象更為明顯，同時(shí)SO2的存在會(huì)使Ti發(fā)生硫化。
　　 (2)負(fù)載堿金屬催化劑在活性測試過程中，SO2可能和堿金屬相互

4、作用于活性中心V，改變V化學(xué)結(jié)構(gòu)，形成熔點(diǎn)低于操作溫度的共熔物。共熔物的形成能夠改變催化劑物理結(jié)構(gòu)，降低催化劑的比表面積和孔容，造成SCR活性下降。
　　 (3)三種不同中毒方式負(fù)載堿金屬對催化劑毒化程度依次為升華負(fù)載的氣態(tài)及微小顆粒堿金屬＞＞擴(kuò)散負(fù)載堿金屬＞浸漬負(fù)載堿金屬，脫硝活性與比表面積之間呈一定的指數(shù)關(guān)系。擴(kuò)散負(fù)載堿金屬對催化劑的毒化效果與工業(yè)實(shí)際情況最為接近。浸漬負(fù)載堿金屬對催化劑的毒化程度較實(shí)際過程弱。