釩鈦基脫硝催化劑抗堿金屬中毒機(jī)理研究.pdf

1、催化劑是SCR煙氣脫硝技術(shù)的核心，也是影響整個SCR系統(tǒng)脫硝效果和經(jīng)濟(jì)性的主要因素。目前燃煤電廠使用的商業(yè)VWTi催化劑因受其活性溫度限制，常被布置于高溫高塵區(qū)，因此，不可避免會遭遇飛灰中的堿金屬等物質(zhì)而中毒失活。堿金屬在煙塵中存在形式多樣，縱觀文獻(xiàn)，對不同形態(tài)堿金屬中毒的對比研究和抗堿金屬中毒的研究較少。因此，研究不同形態(tài)的堿金屬中毒機(jī)理，并開發(fā)出一種具有高效抗堿金屬中毒性能的催化劑具有重要的實(shí)際意義。本文以商業(yè)VWTi催化劑為研究對

2、象，研究不同形態(tài)堿金屬的中毒規(guī)律和機(jī)理，在此基礎(chǔ)上對VWTi催化劑進(jìn)行改性，提升催化劑抗中毒性能，并分析其抗堿金屬中毒機(jī)理。
　　本研究首先采用浸漬法負(fù)載不同量的KCl、K2O、NaCl和Na2O，研究其對VWTi脫硝效率和結(jié)構(gòu)特性的影響規(guī)律。堿金屬無論是以氧化物形式還是以氯鹽形式存在于催化劑上，催化劑脫硝效率都隨負(fù)載量增大而降低，并且，K的影響作用強(qiáng)于 Na，氯鹽的影響作用強(qiáng)于氧化物，SO2對堿金屬中毒具有明顯的緩解作用。堿金屬

3、沉積在催化劑上會堵塞小孔，降低比表面積和孔容，不改變催化劑的孔結(jié)構(gòu)性質(zhì)和TiO2的結(jié)晶形態(tài)。其次總結(jié)了不同形態(tài)堿金屬的中毒機(jī)理。堿金屬會吸附在 Br?nsted酸位和Lewis酸性上，降低催化劑的表面總酸量。此外，催化劑表面V5+的比例增加，V的還原性和表面化學(xué)吸附氧的濃度被降低。堿金屬氧化物的金屬離子（K+或Na+）與V-OH結(jié)合形成V-O-K+（Na+）；而堿金屬氯鹽的金屬離子K+(Na+)與V-OH形成V-O-K+(Na+)和HC

4、l，生成的HCl與催化劑表面的四價釩(VO2)反應(yīng)，生成具有五價釩的VO(OH)(Cl)2結(jié)構(gòu)，使催化劑V5+的比例上升。最后研究了CeVWTi催化劑高效抗堿金屬的中毒機(jī)理。鈰摻雜能提升催化劑的脫硝效率、抗堿金屬中毒能力，且鈰的抗Na中毒能力強(qiáng)于抗K中毒能力。摻雜鈰能與VOx形成抗堿金屬影響V-O-Ce結(jié)構(gòu)，還能增強(qiáng)中毒催化劑的表面酸性。Ce3+和Ce4+之間相互轉(zhuǎn)換在表面羥基和O2作用下形成新Brnsted酸位Ce3+-NH4+結(jié)構(gòu)，