焦化煙氣SCR脫硝催化劑的制備及性能研究.pdf

1、隨著國(guó)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(lái)焦化煙氣脫硝的重要性引起國(guó)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(diǎn)使得燃煤煙氣的SCR催化劑無(wú)法適應(yīng)焦化煙氣的脫硝需求。針對(duì)焦化煙氣的實(shí)際特點(diǎn)，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(shí)現(xiàn)對(duì)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(qiáng)的高釩多效

2、催化劑來(lái)實(shí)現(xiàn)脫硝的同時(shí)對(duì)硫化氫進(jìn)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(dāng)溫度大于250℃時(shí)，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?dú)膺x擇性。此外，對(duì)V/Mo-Ti催化劑催化氧化H2S的性能研究發(fā)現(xiàn)，V對(duì)H2S有很強(qiáng)的催化氧化能力，含V催化劑在大于150℃時(shí)H2S的轉(zhuǎn)化率達(dá)到100%，產(chǎn)物主要以SO2為主。水和H2S對(duì)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(duì)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(yīng)用前景。
　　由于首層催化劑對(duì)硫化氫等進(jìn)行預(yù)分解，減輕了其對(duì)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(fēng)險(xiǎn)。因此本研究對(duì)V-Mo/Ti催化劑進(jìn)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(duì)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(huì)對(duì)催化劑的脫硝活性造成不利影響；而當(dāng)溫度較高時(shí)，催化劑顯示出良好的抗硫抗水性能。在250℃時(shí)100 mg/m3 H2S、100 mg/m3 SO2和4%的水加入到模擬煙氣中運(yùn)行8 h，脫硝效率維持在70%以上。通過(guò)XRD、BET、XPS和H2-TPR等手段對(duì)催化劑進(jìn)行表征，從而探討改性V/Mo-Ti催化劑的中低溫SCR機(jī)理及實(shí)驗(yàn)條件的影響機(jī)制。
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