Cr对工业V-Mo/Ti脱硝催化剂的毒化作用研究
2021-08-12纵宇浩常峥峰李金珂
黄 力,王 虎,纵宇浩,常峥峰,刘 洋,李金珂,韩 沛
(1.大唐南京环保科技有限责任公司,江苏南京211111;2.内蒙古科技大学分析测试中心)
选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction,简称SCR)技术是最为有效的氮氧化物(NOx)减排技术,普遍应用于燃煤电厂的脱硝工程。工业SCR脱硝催化剂以钒钛系为主,主要化学成分为V2O5-MoO3(WO3)/TiO2。通常,脱硝催化剂的设计寿命为24 000 h。在实际工况中,随着运行时间的增加,催化剂会逐步失活[1]。燃煤烟气飞灰中的有毒元素对催化剂的毒化,是导致催化剂失活的重要因素[2]。常见的有毒元素包括碱金属[3-4]、碱土金属[5-6]、P[7]、As[8]等。近年来的研究表明,烟气飞灰中所含有的微量元素也会对催化剂的活性产生影响。Jiang等[9]的研究发现,Pb会导致钒钛基脱硝催化剂酸性和还原性的降低,从而抑制催化剂的脱硝活性。Ali等[10]的研究表明,Pb会覆盖V2O5-MoO3/TiO2催化剂的活性位,并会与MoO3反应生成PbMoO4。此外,燃煤烟气飞灰中的微量元素Se也会对钒钛系脱硝催化剂的活性产生负面影响[11-12]。
Cr是燃煤烟气飞灰中常见的微量元素之一[13],然而,目前还未见有Cr对钒钛系脱硝催化剂毒化作用的研究报道。笔者采用浸渍法制备了一系列V-Mo-Cr/Ti催化剂,研究了Cr元素的添加对催化剂物理化学性质和脱硝性能的影响。
1 实验部分
1.1 催化剂制备
工业V-Mo/Ti脱硝催化剂为大唐南京环保科技有限责任公司生产。V-Mo-Cr/Ti脱硝催化剂采用浸渍法制备。首先,将V-Mo/Ti脱硝催化剂研碎,过筛,控制粉体粒度在0.15~0.18 mm。随后,称取一定量的催化剂粉末,置于硝酸铬(AR,500 g)的水溶液中,80℃水浴搅拌2 h,烘干过夜,再于空气气氛中550℃焙烧2 h,制得V-Mo-Cr/Ti脱硝催化剂。……
