烧结烟气中Zn对V2O5-WO3/TiO2催化剂脱除NOx和二噁英性能的影响
2021-09-12钱立新张洪亮余正伟张晓霞龙红明
丁 龙,钱立新,杨 涛,张洪亮,余正伟,张晓霞,龙红明✉
1) 安徽工业大学冶金工程学院,马鞍山 243032 2) 冶金工程与资源综合利用安徽省重点实验室,马鞍山 243002
氮氧化物(NOx)是一种常见的大气污染物,近年来,NH3选择性催化还原(NH3-SCR)技术已发展成为NOx减排的最有效手段之一[1-3]. SCR脱硝技术的核心是催化剂,工业应用中最广泛、最成熟的主要是 V2O5-WO3/TiO2(VWTi)催化剂,已成功在燃煤发电厂、垃圾焚烧厂、铁矿烧结厂等烟气脱硝工业中应用,并取得了良好的效果,脱硝效率能达到85%以上[4]. 然而,由于工业烟气成分复杂,粉尘含量高,往往会因表面孔道堵塞、烧结、磨蚀、有害元素化学富集等原因导致催化剂活性不断下降,最终失活[5-7].
在催化剂失活的众多因素中,有害元素化学富集最为常见,是造成催化剂化学失活的主要原因[8]. 为此,研究者在实验室开展了大量化学元素中毒研究,主要包括碱金属、碱土金属、重金属以及类金属As等. 一般认为,烟气中的有害元素主要以金属氧化物和金属盐形式存在,并通过在催化剂表面富集进而影响SCR脱硝过程. Chen等[9]报道了不同碱金属氧化物对VWTi催化剂中毒的影响,包括 K2O、Na2O、CaO、MgO,其中,K2O中毒对催化剂脱硝活性影响最大. Kong 等[1]采用浸渍法研究了KCl、K2O和K2SO4三种形态钾盐对VWTi催化剂脱硝的活性影响,失活作用顺序为KCl > K2O > K2SO4. Li等[10]研究了As2O3对VWTi催化剂脱硝活性的影响,随着As2O3负载浓度的提高,脱硝活性显著降低,同时N2O的排放浓度升高,说明As2O3的引入使催化剂的N2选择性显著降低. Dahlin等[11]研究了6种潜在的催化剂毒……
