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SCR烟气脱硝钛载催化剂的研究进展

             来源:电力科技与环保 阅读:3958 更新时间:2012-04-01 11:00

摘要:综述了SCR烟气脱硝钛载催化剂的研究进行,重点介绍了国内外TiO2载体原料、钒基活性组分、非钒基活性组分以及催化剂失活原因等方面的研究进展。采用低成本工业级TiO2或偏钛酸作为载体,可开发出催化活性温度低、高抗硫中毒和稳定性高的SCR脱硝催化剂,这对我国NOx污染的治理具有重要意义。

关键词:NOx;脱硝;选择性催化还原;TiO2;催化剂

中图分类号:X701.7 文献标识码:B 文章编号:1674—8069(2010)05—028—04

0 引言

煤燃烧产生的烟气中含有烟尘、SO2,和NOx等有害物质,是造成大气污染、酸雨和温室效应的主要来源。目前,大规模烟气脱硫项目已经开展起来,对SO2的排放国家已有严格规定,将来NOx的排放总量有可能超过SO2成为大气中的主要污染物。我国的脱硝项目起步较晚,国内已投入运行的选择性催化还原(SCR)脱硝项目大多是引进欧美、成本等发达国家的脱硝技术,特别是SCR脱硝技术的核心催化剂,几乎全部依赖进口,成本非常高。因此,生产具有自主知识产权的SCR脱硝催化剂迫在眉睫。

SCR脱硝催化剂最早采用Pt、Rh、Pd等贵金属作为活性组分,以H2或碳氢化合物作为还原剂,催化反应的活性温度较低,根据Li等的报道,1%Pd/TiO2催化剂用于NOx的H2-SCR过程,在l00~l30℃即具有较高的NO转化率和N2选择性。贵金属催化剂的优点是具有较高的效率,但其有效温度区间较窄。随后发展的金属氧化物类催化剂 ,将最佳活性温区提高到250~400℃,其中钛载钒基催化剂已成为SCR系统中常用的催化剂 。以活性碳和炭纤维为代表的碳基催化剂 的比表面积大,吸附能力强。炭纤维成型性能好,但原料价格较高、制造工序复杂,缺少实用价值。近年来,对金属离子交换沸石类催化剂研究较多,其有效的活性温区较高,最高可达600℃ ,对NOx的脱除率很高,但在应用中存在水抑制及硫中毒问题。

目前,SCR脱硝使用最多的是V2O5/TiO2催化剂,脱硝效率可达90% ,缺点是催化活性温度高、抗氧硫中毒能力低、稳定性差等。本文主要对SCR脱硝催化剂的TiO2载体原料、活性组分及催化剂的失活原因等进行了分析,为了开发具有自主知识产权的SCR法脱硝技术提供参考。


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