CeO2改性SCR催化劑同時(shí)脫除煙氣中Hg0和NO的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、汞，作為一種特殊的重金屬物質(zhì)，具有易揮發(fā)性、生物累積性等特點(diǎn)，已經(jīng)被世界上各個(gè)國(guó)家與地區(qū)列為毒害最大的全球性大氣污染物之一。其中，燃煤電站是大氣中的汞污染最主要的人為污染源之一。同時(shí)，燃煤煙氣中的氮氧化物（NOx）是造成酸雨、臭氧層破壞以及全球變暖等環(huán)境問(wèn)題的重要污染物。燃煤電廠多種大氣污染物的綜合治理刻不容緩。
　　本文簡(jiǎn)要介紹了我國(guó)環(huán)境中汞和NOx的主要來(lái)源、性質(zhì)及危害，論述了國(guó)內(nèi)外汞污染控制方面的的研究現(xiàn)狀，同時(shí)介紹了幾種常

2、見(jiàn)的NOx控制方法；重點(diǎn)介紹了選擇性催化還原（Selected catalytic NOx reduction，SCR）工藝在煙氣脫硝和促進(jìn)汞氧化脫除方面的主要作用和優(yōu)勢(shì)。針對(duì)SCR催化劑的進(jìn)行優(yōu)化改性，不但可以改善其脫硝活性，同時(shí)能夠提高對(duì)燃煤煙氣中汞的脫除性能。
　　實(shí)驗(yàn)部分首先運(yùn)用超聲輔助浸漬法制備的V2O5-WO3/TiO2系列催化劑樣品作為研究參考，在150～400℃，分別考察了某燃煤電廠新鮮樣及已運(yùn)行長(zhǎng)達(dá)26000h的

3、商用SCR脫硝催化劑樣品對(duì)模擬煙氣中單質(zhì)汞（Hg0）的氧化性能，并利用SEM、BET、XRD等表征手段對(duì)樣品的理化性質(zhì)進(jìn)行了表征。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，電廠商用SCR催化劑在250℃最佳反應(yīng)溫度時(shí)，最大 Hg0氧化效率仍低于50％，而在相同實(shí)驗(yàn)條件下，自制的1%V2O5-9%WO3/TiO2(記作V1W9Ti)能夠獲得約68.18%的最大汞氧化效率。由此可知，SCR催化劑對(duì)于燃煤煙氣中的Hg0具有一定的催化氧化作用。為進(jìn)一步改善SCR催化劑的活性，

4、本實(shí)驗(yàn)采用等體積浸漬的方法，分別在TiO2和V2O5/TiO2載體上負(fù)載活性組分氧化鈰（CeO2），制備了一系列的V2O5-CeO2/TiO2催化劑。在實(shí)驗(yàn)室模擬條件下，通過(guò)氣固反應(yīng)床實(shí)驗(yàn)對(duì)催化劑的的同時(shí)脫硝脫汞活性進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，1%V2O5-10%CeO2/TiO2（V1Ce10Ti）催化劑在250℃時(shí)能獲得最高81.55%的Hg0氧化效率，同時(shí)NO的還原效率保持在85%以上。另外，分別在氧化氣氛和SCR煙氣氣氛條件下測(cè)定了V1

5、Ce10Ti催化劑的脫汞性能，發(fā)現(xiàn)在SCR模擬工況下催化劑的汞氧化效率有所降低。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)通過(guò)考察NO、NH3、SO2和水蒸氣對(duì)催化劑活性的影響發(fā)現(xiàn)，在低濃度NO以及5%O2存在時(shí)，NO能夠促進(jìn)汞的氧化；SO2對(duì)汞的氧化有明顯的抑制作用，而且其毒害作用具有一定的不可逆性；NH3在催化劑表面能夠與Hg0發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)吸附，從而抑制了汞的氧化；當(dāng)向煙氣中通入8%的水蒸汽時(shí)，催化劑的脫硝效率和汞氧化效率分別下降了33%和21%。實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步通過(guò)SEM