姜 烨, 梁贵涛, 保长忠, 闫 艳, 王雪冲, 邢志敏

(1.中国石油大学储运与建筑工程学院,山东青岛 266580; 2.山东省环能设计院股份有限公司,山东济南 250000)

Zr改性CeO2/TiO2催化剂选择性催化还原烟气脱硝性能

姜 烨1, 梁贵涛1, 保长忠1, 闫 艳2, 王雪冲1, 邢志敏1

(1.中国石油大学储运与建筑工程学院,山东青岛 266580; 2.山东省环能设计院股份有限公司,山东济南 250000)

采用Zr对CeO2/TiO2催化剂进行改性,考察Zr掺杂对CeO2/TiO2催化剂NH3选择性催化还原NO性能的影响,利用静态N2物理吸附、X射线衍射(XRD)、NH3程序升温脱附(NH3-TPD)和X射线光电子能谱(XPS)对其脱硝机制进行分析。结果表明,Zr掺杂能够拓宽CeO2/TiO2催化剂的温度窗口,提高其脱硝活性和抗H2O/SO2性能。Zr掺杂能够增大CeO2/TiO2催化剂的比表面积和总孔容,抑制载体锐钛矿TiO2发生晶相转变,显著提高催化剂的表面酸性,增加催化剂表面Ce3+和化学吸附氧的原子浓度,使得催化剂表面NH3吸附能力加强,氧化还原能力提高,有助于促进SCR反应的进行。

烟气脱硝; 选择性催化还原; Zr改性; CeO2/TiO2催化剂; 活性

选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)法因其脱硝效率高、技术成熟、运行可靠,是国内外应用最为广泛的烟气脱硝技术[1-2]。目前,普遍应用于SCR过程的商业催化剂是V2O5/TiO2基催化剂,但是该类型催化剂仍存在活性组分V2O5具有生物毒性、SO2氧化成SO3[3]和高温时易生成温室气体N2O[4]等问题。再加上中国电厂用煤品质较差、运行煤种频繁变化、燃煤成分复杂,国内使用的催化剂通常1～2 a便须更换一次[5],失活速率较快。Ce基催化剂作为一种新型、高效的烟气脱硝催化剂近年来倍受关注[6],这是因为CeO2独特的面心立方萤石型结构使其具备特有的Ce3+↔Ce4+变价活性以及优良的储氧/释氧能力[7-8]。……