甲烷催化還原二氧化硫為元素硫催化劑的研究.pdf

1、二氧化硫是危害最為嚴重的大氣污染物之一，它主要來自化石燃料的燃燒，通過形成酸雨破壞生態(tài)環(huán)境，危害人類的生存環(huán)境。二氧化硫的脫除從SO2的控制途徑可以分為:燃燒前脫硫、燃燒中脫硫及燃燒后脫硫。在諸多的脫硫方法中，催化還原法具有明顯優(yōu)勢，可以將二氧化硫直接還原為元素硫，一方面減輕大氣污染，另一方面可以緩解我國缺硫的境況。
　　 本研究以低濃度SO2煙氣為研究對象，采用催化還原二氧化硫生成元素硫的方法，選擇了CH4為還原氣體，利用浸漬

2、法制備了鐵、鈷、鎳、銅、鉬形成的負載于γ-Al2O3的單組分、復合組分含量為8％共16種催化劑；考慮到浸漬順序的影響，用相同活性組分，不同的浸漬順序制備了10種分步浸漬的復合組分負載型催化劑并做了催化劑評價，優(yōu)選出2種催化性能較好的催化劑，考察了在制備過程中浸漬溫度和焙燒溫度對催化劑性能的影響，最后考察反應溫度、反應物配比以及空速等反應條件對催化還原SO2活性的影響。并在優(yōu)化條件下，對催化還原SO2機理做探索性研究。同時利用XRD、SE

3、M對催化劑的物相和表面形貌等進行了表征。得出如下結論:
　　 （1）五種單組分催化劑的SO2轉化率都比較低，都低于20％。
　　 （2）復合組分催化劑SO2轉化率都明顯高于單組分催化劑，同時浸漬的兩組分的負載型催化劑高于600℃都表現(xiàn)較高的轉化率，在溫度高于600℃時Fe3O4-NiO /γ-Al2O3和Fe3O4-CuO/γ-Al2O3的SO2 轉化率大于99.9％；
　　 （3）分步浸漬法制備的復合相金屬負載

4、型催化劑的SO2 轉化率都不高，并且明顯低于同時浸漬的相同組分的催化劑，這可能在分步浸漬中后浸漬的組分將前浸漬組分的活性中心被全部或部分覆蓋，沒有起到相互協(xié)同的作用而使催化劑催化能力降低；
　　 （4）優(yōu)選出Fe3O4-CuO/γ-Al2O3、Fe3O4-NiO/γ-Al2O3兩種催化劑，最佳浸漬溫度為80℃，最佳焙燒溫度為650℃；
　　 （5）在確定浸漬溫度和焙燒溫度后，發(fā)現(xiàn)在反應溫度大于600℃，SO2 轉化率迅速