V2O5-AC催化劑上NH3低溫還原NOx的實驗研究.pdf

1、以NH3為還原劑的NOx選擇催化還原(SCR)技術(shù)是近年來應(yīng)用最廣、最有效的燃煤煙氣脫硝技術(shù)。然而,目前進入工業(yè)應(yīng)用的SCR脫硝催化劑(如V2O5/TiO2與V2O5-WO3/TiO2)依然存在催化劑成本與操作溫度較高等缺點。因此,開發(fā)出高效率、低成本、能夠有效優(yōu)化工藝配置的低溫SCR工藝成為煙氣脫硝領(lǐng)域的研究熱點。
　　 前人研究已表明"FastSCR"反應(yīng)的利用與低溫SCR催化劑(如炭基SCR催化劑)的研發(fā)是兩個極具潛力的低

2、溫SCR工藝研究方向。然而,將"FastSCR"反應(yīng)應(yīng)用于炭基SCR催化劑上尚未見諸報道,二者的結(jié)合將有可能得到較高的低溫脫硝活性。因此,本工作的主要研究思路是將"FastSCR"反應(yīng)與炭基負載V2O5(V2O5/AC)催化劑有機結(jié)合,就相關(guān)因素對催化劑脫硝性能的影響進行系統(tǒng)研究,并在此基礎(chǔ)上對其反應(yīng)機理進行探討。研究得到以下主要結(jié)果:
　　 1.運用活性評價及相關(guān)表征手段就各種制備參數(shù)對V2O5/AC催化劑脫硝性能的影響進行了

3、考察并優(yōu)化,得出了催化劑的最佳制備條件,并在此基礎(chǔ)上研究了反應(yīng)條件對催化劑活性的影響。最終結(jié)果表明:所研制3％V負載量的V2O5/AC催化劑可在450ppmNO,500ppmNH3,5％O2,3％H2O,250℃,空速36000L/(kg·h)的條件下取得穩(wěn)定脫硝性能,NO轉(zhuǎn)化率達到90％,同時保持了良好的選擇性。
　　 2.在前人研究的基礎(chǔ)上就活性炭對NO2的吸附性能與反應(yīng)機理進行了研究,提出了NO2在活性炭上的吸附與脫附機理

4、模型。提出活性炭中的微孔可作為NO2吸附的微型反應(yīng)器,NO2在活性炭上的吸附可分為歧化與非歧化兩條路徑,飽和吸附物種主要為-C(ONO2)基團。
　　 3.利用活性評價、暫態(tài)響應(yīng)實驗、程序升溫脫附(TPD)與紅外透射(IR)等實驗手段系統(tǒng)考察了"FastSCR"反應(yīng)在V2O5/AC催化劑上的反應(yīng)活性,同時對N2O與NH4NO3副反應(yīng)進行了深入研究。結(jié)果表明引入NO2后,由于"FastSCR"反應(yīng)的發(fā)生,催化劑在低溫段的脫硝性能得