介孔TiO2为载体的V-W-Ti 催化剂及其脱硝性能
2021-04-20徐婷睿宋丽云
燃烧科学与技术 2021年2期
关键词:催化剂
王 峰,徐婷睿,武 洁,宋丽云,王 兴
(1.内蒙古工业大学能源与动力工程学院,呼和浩特 010051;2.内蒙古电力科学研究院,呼和浩特 010020;3.北京工业大学环境与生命学部,北京 100124)
火力发电是我国长期主要发电方式,燃煤电厂所产生的NOx、CxHy、SO2和颗粒物等排放导致的大气环境污染的问题日益突出.在实际生产中,燃煤电站锅炉采用的主流烟气脱硝技术是选择性催化还原法(selective catalytic reduction,SCR),其效率可达90%以上.而高性能SCR 催化剂材料是该技术的核心,会直接影响脱硝设备的设计和使用.目前燃煤电厂中所用的SCR 催化剂主要为钒基催化剂,工作温度为300~400 ℃,已实现商业化[1].
受到SCR 催化剂工作区间的限制,大多数火电厂都采用先脱硝后脱硫工艺,因而未脱硫的烟气中含有的硫氧化物容易与H2O 和NH3形成硫酸盐或亚硫酸盐会导致催化剂失活,降低了催化剂使用寿命.在非电力行业的锅(炉)窑的排烟温度大多小于300 ℃,也很难直接应用常规的中高温SCR 脱硝技术.因此降低SCR 催化剂的工作温度,对NO 的高效转化具有重要的工程实际意义和成果推广价值.
研究发现脱硝反应中钒的价态、分布状态、聚集度等参数对钒基催化剂的窗口温度有重要影响[2-3],也是影响催化剂活性的重要影响因素之一.同时,以TiO2为钒基载体,钒氧化物的还原性明显高于ZrO2、Al2O3和SiO2[4].由于多孔材料在吸附吸收、选择催化方面的优异性能,若SCR 催化剂具有多孔结构,可提高和改善钒基活性组分的微观状态、达到较好的脱硝的效果.如Li 等[5]合成了……
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