钛包裹铁锰钛复合氧化物催化剂SCR脱硝及抗SO2中毒性能优化研究
2021-03-11袁建丽戴碧艳熊志波
殷 俊,白 鹏,袁建丽,戴碧艳,徐 泰,熊志波
(1.国家电投集团广东电力有限公司,广东 广州 510130;2.上海发电设备成套设计研究院有限责任公司,上海 200040;3.上海理工大学能源与动力工程学院,上海 200093;4.国家电投集团电站运营技术(北京)有限公司,北京 102209)
化石燃料燃烧所产生的氮氧化物(NOx)是主要大气污染物之一,其大量排放会造成严重的环境污染和健康问题[1-6]。选择性催化还原脱硝(Selective Catalytic Reduction,简称SCR)被认为是脱除火电厂等固定源NOx最有效的技术之一,其核心是催化剂[7-8]。目前,商业V2O5-WO3(MoO3)/TiO2为应用最为广泛的SCR脱硝催化剂[9-10];但其存在钒有毒、易挥发、脱硝温度窗口窄等问题,需将脱硝反应器布置于除尘器和脱硫装置之前,催化剂易受烟气粉尘及SO2毒化作用失活;因此,需开发新型中低温脱硝性能良好的催化剂[11]。锰元素d层轨道电子处于半充满状态,能形成多种价态的锰氧化物,其氧化物表现出良好的中低温SCR脱硝活性[12-13]。Kapteijn[14]等研究发现:锰价态及氧化物结晶度会影响其SCR脱硝性能;价态越高,锰氧化物表面氧键强度越弱,可增强其表面NH3分子的吸附,降低了氮氧化物脱除反应活化能,提高了其脱硝活性;但烟气中SO2易导致锰氧化物中低温脱硝活性失活。目前,过渡金属、稀土金属等助剂已广泛用于优化锰氧化物的中低温SCR脱硝性能及抗SO2中毒性能[15-17]。Yang等[18]研究表明:利用共沉淀法掺杂铁可提高锰氧化物低温SCR脱硝性能及抗SO2中毒失活,铁锰复合氧化物催化剂150 000/h空速比下,150~200 ℃温度区间内取得了高于90%的脱硝效率。……
