潘冠福 徐定华 杭晨哲 麻媛媛 张海云

(中国计量科学研究院，北京 100029)

我国是燃煤大国，煤炭的燃烧会产生氮氧化物(NOx)污染物，我国对燃煤锅炉的NOx排放有非常严格的限制，如北京及周边地区要求新建锅炉NOx排放标准为30 mg/m3以下[1]。NOx中NO所占比例很高，且由于NO的溶解和可吸收性较差，又是许多其他污染物的前驱物，因此NO的转化降解具有重要意义。目前应用最广泛的NOx脱除方法是将NOx还原为N2的选择性催化还原(SCR)法和选择性非催化还原(SNCR)法，但应用过程中常会出现还原剂逃逸的现象，造成新的污染并且腐蚀设备[2-3]。同时SCR和SNCR的反应温度要求较高，SCR温度范围要求300～420 ℃，SNCR的温度范围要求800～1 150 ℃[4-5]。但很多小型燃煤锅炉的烟道和炉膛温度不能满足SCR和SNCR的要求。因此，开发低温NO转化降解技术是非常有必要的。将NO先氧化为NO2，再利用NO2相对较好的可吸收性采用NaOH、Na2CO3和石灰等吸收剂进行吸收就可以实现NO的低温转化。但NO不会自发地向NO2转化，必须对NO进行催化氧化。工业催化剂必须控制成本且抗毒性强，因此贵金属催化剂不适用于工业生产过程。过渡态金属及其氧化物催化剂由于具有良好的催化活性、低廉的成本和不易中毒等优点非常适宜用于对NO进行催化氧化。采用活性负载Mn[6]1793、Cu-Mn[7]532、Co3O4[8]805、MnOx[9]65等成分的催化剂对NO进行催化氧化的研究均得到了良好的催化效果。催化氧化过程中O2是以吸附在催化剂表面的吸附态O-参与反应，含氧量增加导致含氧基团增加，从而促进NO氧化为NO2，但当含氧量增加到一定浓度时，催化剂对氧的吸附接近饱和，氧化率不再提高[10-11]，催化氧化效果相对稳定。……