闫志勇, 胡建飞,2, 徐 鸿

(1.中国计量学院 计量测试工程学院,杭州310018;2.太原理工大学 电气与动力工程学院,太原030024)

人类活动产生的NOx主要来源于固定源(如电站锅炉、工业锅炉)和移动源(如汽油车、柴油车)排放的尾气,主要由NO和少量NO2组成.NOx导致了酸雨、光化学烟雾及臭氧层破坏等环境危害.NH3选择性催化还原(NH3-SCR)NOx是目前国内外脱除NOx应用最广泛的技术[1].常见的商用钒系(V2O5/WO3/TiO2)催化剂具有高效脱除NOx的能力[2],但是由于其活性温度窗口主要集中在300～400℃,位于脱硫和除尘之前,催化剂的活性和寿命不可避免地因受到高浓度SO2和粉尘的影响而削弱,SO2在催化剂作用下迅速氧化成SO3[3],导致硫酸铵盐的形成而引起催化剂活性下降[4],并对下游设备造成腐蚀.同时,催化剂的原材料钒化合物的较高价格促使燃煤电站的脱硝成本大幅度上升.

我国稀土元素的储量居世界首位,其中以铈(Ce)的含量最高[5].由于CeO2具有极好的储氧和释氧能力,因此添加Ce可以增加催化剂表面氧的浓度[6]和提高活性涂层的催化活性与载体的热稳定性,因而受到众多科研工作者的关注.据文献[7]和文献[8]报道:Ce的引入能提高催化剂在低温下的催化还原能力.但是,有关Ce在中温及高温下高效催化还原NOx的研究甚少.CeO2/TiO2催化剂是目前最可能取代商用SCR钛基钒系的催化剂[8].由于反应温度超过400℃后,催化剂活性迅速下降而导致催化剂存在高温阶段活性窗口狭窄的局限性[9].笔者通过实验研究了在TiO2载体中添加ZrO2,使催化剂在……