燃煤煙氣中SO3的異相催化生成研究.pdf

1、在火力發(fā)電過程煤中硫元素會部分生成SO2，并進一步氧化生成的SO3。由于SO3性質(zhì)活潑且不易準確測量，因此現(xiàn)有氣體污染物排放標準多是針對SO2或整體硫氧化物設(shè)定。但研究表明SO3電廠設(shè)備和大氣環(huán)境的危害更加嚴重，不容忽視。目前對于燃煤鍋爐SO2轉(zhuǎn)化生成SO3的機理研究和模擬計算較多，而且大多數(shù)著眼于SO2直接和O2反應(yīng)或SCR裝置中反應(yīng)生成SO3這兩個方面，對一些特殊條件下SO3轉(zhuǎn)化規(guī)律缺乏定量分析，例如燃燒高堿煤對SCR催化劑造成一定

2、影響后，以及電廠飛灰在不同運行工況下對SO3生成的催化作用。因此，本文對電廠SO3的具體生成情況進行試驗研究，為SO3的減排提供理論基礎(chǔ)，可以增強實際生產(chǎn)和節(jié)能環(huán)保工作的有效開展。
　　本文首先以電廠實際商用SCR催化劑為研究對象，并向其中負載不同形態(tài)（Na2O和Na2SO4）和不同劑量（1％和3％）的堿金屬鈉化合物，模擬SCR催化劑的多種運行工況，在一維管式爐中進行SO3異相催化生成的試驗和脫硝性能試驗。結(jié)果表明，在250～49

3、0℃之間SO3的生成率隨溫度升高而提高;隨SO2入口濃度增加而降低，但SO3生成量增加;隨空速增加而降低。另一方面，氧化鈉會同時降低SCR對SO3生成以及NO還原的催化作用;硫酸鈉會提高SCR催化劑對SO3生成的影響，降低脫硝效率;結(jié)合催化劑形貌分析，進一步證實了這一結(jié)果是受到金屬鈉化合物對催化劑酸性位和活性組分以及表面結(jié)構(gòu)的影響。
　　本文還以五種電廠實際用煤煅燒成灰作為研究對象，在一維管式爐內(nèi)進行SO3異相催化生成試驗，研究不

4、同組分飛灰對SO3生成的催化作用效果。結(jié)果顯示，不同煤種飛灰中氧化鐵相對于其他幾種煤種主要堿金屬、堿土金屬氧化的含量越高，對SO3生成的催化作用越強。之后選取各種氧化物組分相對均衡的織金沙子作為重點研究對象，向其中添加不同計量的氧化鐵，同時結(jié)合氧化鐵/分子篩催化劑對SO3生成的影響，進一步得出氧化鐵對SO3生成的促進作用隨溫度和氧化鐵含量的增加都呈現(xiàn)先增大后減小趨勢，原因是，溫度或含量過高時，氧化鐵會發(fā)生燒結(jié)，催化作用受到一定抑制。最后