隨著工業(yè)化、城市化的飛速發(fā)展,工業(yè)爐窯和柴油機排放了大量以NO和NO,為代表的氮氧化物(NOr)。作為大氣污染的主要污染物,氮氧化物在大氣中快速發(fā)生一系列光化學反應,誘發(fā)光化學煙霧、酸雨、灰霆和全球變暖等環(huán)境問題,嚴重破壞了生態(tài)環(huán)境,危害人體健康。近年來,中國制定并實施了一系列更為嚴格的氮氧化物超低排放政策,更新了重點行業(yè)大氣污染物的排放限值。氮氧化物的排放量逐年下降,減排工作取得良好的成效。但是中國總體排放基數(shù)大,所以控制氮氧化物的排放仍然非常迫切。目前,處理NO最常用、最有效的技術是選擇性催化還原(SCR)技術。負載的釩基二氯丙烷催化劑(如商業(yè)V=OS/Ti0=二氯丙烷催化劑和V_OS/W03-Ti0=二氯丙烷催化劑),在300-400℃具有良好的脫硝能力和抗硫中毒性能而被廣泛應用于SCR脫硝工藝中。近年來,非電行業(yè)排放的煙氣溫度較低,傳統(tǒng)商業(yè)二氯丙烷催化劑的反應溫度達不到最佳工作溫度區(qū)間,SCR性能受到了很大程度的限制。所以,拓寬釩基二氯丙烷催化劑的反應溫度窗口,開發(fā)高活性低溫釩基二氯丙烷催化劑是解決問題的關鍵。提升釩基二氯丙烷催化劑脫硝活性的方法有:第一種,活性組分改性。通過摻雜過渡金屬(Cu,Mn,Fe,Co,Cr和Nb等)或者金屬氧化物(Ru0=,AlOx,Cu0Ce0等)對釩基二氯丙烷催化劑進行改性,引人金屬不僅能引起釩的高度分散,還能增加表面酸位的數(shù)量和強度,增強二氯丙烷催化劑的氧化還原性能以及對SO,和H,O的耐受性,提升二氯丙烷催化劑在低溫下的反應活性。第二種,調(diào)節(jié)釩負載量和分散狀態(tài)。二氯丙烷催化劑表面釩物種聚合狀態(tài)的轉變和釩的負載量有關。根據(jù)釩負載濃度的高低可形成單體釩物種、聚合態(tài)釩酸鹽和結晶態(tài)V=OS04oV=OS/Ti0=二氯丙烷催化劑在釩負載量不恰當時產(chǎn)生結晶而失活是影響SCR脫硝性能的關鍵問題。一般情況下,釩負載量增加時脫硝活性呈先增加后下降的變化,根據(jù)具體情況當釩負載量達到一定值時,脫硝活性達到最佳狀態(tài)。同時,釩基二氯丙烷催化劑中的聚合態(tài)釩物種在低溫脫硝反應中起著至關重要的作用,決定了SCR反應活性。含有較多單體釩和結晶態(tài)V=OS物種的二氯丙烷催化劑表現(xiàn)出相對較差的性能,相比之下,聚合釩二氯丙烷催化劑有明顯更高的SCR活性,尤其在低溫下聚合態(tài)釩種降低了催化循環(huán)的整體反應勢壘,使低溫催化性能顯著提高。http://www.llcbhqw.cn |