鈰鈦SCR催化劑脫硝脫汞一體化的研究.pdf

1、能源與環(huán)境是目前人類發(fā)展所面臨的最重大的兩個(gè)問題。眾所周知，煤是中國最主要的能源。煤炭的燃燒利用不僅向環(huán)境中排放了粉塵、SO2以及NOx等污染物，還會造成汞污染。汞是一種有毒重金屬，對人體有極大的危害，因此燃煤煙氣中汞的排放及控制近年來受到了極大的關(guān)注。隨著燃煤電廠逐步配備脫硫及脫硝設(shè)備，利用常規(guī)污染物控制設(shè)備限制汞的排放成為了一種有前景的汞排放控制方法。
　　大量研究表明SCR（Selective Catalytic Reduc

2、tion）催化劑可以有效地捕獲并促進(jìn)汞的氧化。本文首先采用溶膠凝膠法制備了不同配比的鈰鈦催化劑（CeO2-TiO2），并通過X射線衍射儀（XRD），掃描電鏡（SEM）等手段對其進(jìn)行了表征；在固定床反應(yīng)器上對催化劑的脫硝性能進(jìn)行了測試，考察了溫度、配比以及煙氣組分的影響。在高效脫硝的前提下，又進(jìn)行了單質(zhì)汞脫除實(shí)驗(yàn)，考察了煙氣組分的影響。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在200-500℃范圍內(nèi)，溶膠凝膠法制備的CeTi催化劑的脫硝性能要優(yōu)于超聲波

3、浸漬法制備的CeTi(u)催化劑，且其效率隨著溫度的升高出現(xiàn)先升高后下降的趨勢；在400℃溫度下，質(zhì)量配比為CeO2/TiO2=0.5的鈰鈦催化劑取得了最高的脫硝效率(91.58％)；在0-4%范圍內(nèi)，O2濃度的提高對脫硝效率有著明顯的促進(jìn)作用；氨氮比(NH3/NO)的升高會在一定程度上促進(jìn)NO的轉(zhuǎn)化；SO2和H2O均對鈰鈦催化劑的脫硝反應(yīng)有著明顯的抑制作用；脫汞實(shí)驗(yàn)中，CeO2含量的增加有助于脫汞效率的提高；而O2作為氧化劑會吸附在C

4、eTi催化劑表面，進(jìn)而與氣相單質(zhì)汞發(fā)生反應(yīng)；HCl對脫汞效果的促進(jìn)十分明顯，但前提是有O2存在；由于NH3會與Hg0競爭消耗催化劑上的活性氧，SCR反應(yīng)的存在會明顯抑制脫汞反應(yīng)；為提升CeTi催化劑的性能，向催化劑中添加了Cu，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在低溫區(qū)間脫硝性能和脫汞性能均有明顯提升；但在高溫區(qū)間脫硝性能會急劇下降，而H2O有助于緩解這一現(xiàn)象；與CeTi催化劑不同，SO2的存在會促進(jìn)單質(zhì)汞的脫除；最后，通過CeTi催化表面Hg0和O2的吸附實(shí)驗(yàn)