焦化煙氣SCR脫硝催化劑的制備及性能研究.pdf

1、隨著國內(nèi)焦化行業(yè)的快速發(fā)展，焦化煙氣NOx排放量占NOx排放總量的比例不斷增大，近年來焦化煙氣脫硝的重要性引起國家的高度重視。選擇性催化劑還原（SCR）技術(shù)是控制氮氧化物的重要手段，但焦化煙氣溫度低、有還原性硫化物等特點使得燃煤煙氣的SCR催化劑無法適應焦化煙氣的脫硝需求。針對焦化煙氣的實際特點，本研究提出了適用于焦化煙氣脫硝的分層多效SCR脫硝體系，實現(xiàn)對NOx和H2S等污染物的協(xié)同控制。
　　首層催化劑采用氧化性較強的高釩多效

2、催化劑來實現(xiàn)脫硝的同時對硫化氫進行分解。本研究選用納米二氧化鈦為載體，采用浸漬法制備一系列的V/Mo-Ti催化劑。結(jié)果表明：當溫度大于250℃時，2V/4Mo-Ti（數(shù)字代表元素與鈦的摩爾百分比）具有最好的脫硝效率和氮氣選擇性。此外，對V/Mo-Ti催化劑催化氧化H2S的性能研究發(fā)現(xiàn)，V對H2S有很強的催化氧化能力，含V催化劑在大于150℃時H2S的轉(zhuǎn)化率達到100%，產(chǎn)物主要以SO2為主。水和H2S對不同催化劑的影響研究結(jié)果表明，與4

3、Mo-Ti和2V-Ti相比，2V/4Mo-Ti催化劑的脫硝效率和對H2S的耐受性均有明顯提升，因此在焦化煙氣脫硝中有較好的應用前景。
　　由于首層催化劑對硫化氫等進行預分解，減輕了其對下層催化劑的毒性，另外V為有毒元素，大量使用存在較大的環(huán)境風險。因此本研究對V-Mo/Ti催化劑進行低釩摻雜改性，篩選出最佳的改性元素Ce，并研究不同的摻雜量對脫硝效率、N2選擇性和NH3轉(zhuǎn)化率的影響，從而篩選出具有最佳綜合性能的改性催化劑0.3V1

4、0Ce/4Mo-Ti催化劑。低溫條件下焦化煙氣中的H2S、SO2和水會對催化劑的脫硝活性造成不利影響；而當溫度較高時，催化劑顯示出良好的抗硫抗水性能。在250℃時100 mg/m3 H2S、100 mg/m3 SO2和4%的水加入到模擬煙氣中運行8 h，脫硝效率維持在70%以上。通過XRD、BET、XPS和H2-TPR等手段對催化劑進行表征，從而探討改性V/Mo-Ti催化劑的中低溫SCR機理及實驗條件的影響機制。
　　本文采用原位