催化还原法SCR低毒V2O5-WO3/TiO2脱硝催化剂的制备(3)
1。2 烟气脱硝技术
烟气脱硝属于燃烧后处理技术，许多发达国家的排烟系统都需安装烟气脱硝装置[3]。烟气脱硝方法还是比较多的，但目前只有选择性催化还原法(SCR法)和选择性非催化还原法(SNCR法)得到大量工业应用的，其他方法大多还处于实验研究阶段或中试阶段[4]。文献综述
其中，选择性催化还原法(SCR)以脱除效率高，技术成熟，易于操作成为了世界各国处理氮氧化物的主要方法。电子束照射法、脉冲电晕等离子体法、湿式络合吸收法等是近年来发展起来的新型脱硝技术，但均在研究中，还未实现大规模应用。
图1-1 催化剂脱硝工艺流程图
选择性催化还原法(简称SCR法)的原理是在一定的温度下，通过合适的催化剂，利用氨气、尿素等还原剂将氮氧化物还原成无污染的氮气和水，从而达到脱除烟气中氮氧化物的目的。根据SCR反应器在烟气处理流程中所处的位置不同，可以将其分为高温高尘布置、高温低尘布置和低温低尘布置三种。采用高温高尘布置时，进入反应器的烟气温度可达300℃-500℃，大多数脱硝催化剂在该温度范围内具有非常好的催化活性，因此烟气不需外加热源也可以获得很好的脱硝效果，目前世界上应用最广泛的也是这种布置。但是，采用高温高尘布置最大的缺点在于催化剂处于大量粉尘的冲刷当中，一方面粉尘中的K、Na、Ca、Si、As会使催化剂污染或中毒，另一方面粉尘的冲刷会磨损催化剂，使得催化剂当中的活性组分损失严重，进而大大降低催化剂的使用寿命。此外，若烟气温度过高还会使得催化剂烧结或者失活。对于高温低尘布置，催化剂可以免于粉尘的冲刷，但是由于高温烟气对静电除尘器的要求非常高，因此实际上这种布置主要应用于烟气中含尘量过大的情况。若采用低温低尘布置，将脱硝反应器安装在脱硫塔之后，则既可以避免烟气中粉尘对催化剂的损害，又可以防止高温造成的催化剂烧结和失活，还可以防止NH4HSO4和(NH4)2SO4等对催化剂的污染，是一种非常有前景的布置方式。但是，低温低尘布置有一个致命的弱点就是烟气通过脱硫塔之后，烟温会下降到150℃以下，而在这种温度下，目前己经商业化的各种催化剂很难达到应有的活性，因此脱硝效率非常低。如果采用气一气换热器或者燃料气燃烧的方法提高烟温，则烟气处理成本太高，不适合推广。因此，如果要实现低温低尘布置，唯一的办法就是提高催化剂的低温催化活性，这也就是本研究最重要的理论与实际意义。来.自^优+尔-论,文:网www.youerw.com +QQ752018766-
1。3 SCR技术研究现状及反应原理
1。3。1 SCR脱硝技术研究现状
1。4 钒系催化剂
以V2O5为活性组分的催化剂具有良好的催化性能，而且相对于其他活性组分的催化剂在选择催化上也有很好的优势，同时其抗中毒性能也比较突出。所以以V2O5为活性组分的催化剂是目前对氮氧化物处理能力最理想的SCR催化剂之一了[15]。因此该催化剂被大量运用于燃煤工业对尾气处理上。而国内的大量研究人员也正埋头于研究此类的SCR催化剂中。由于锐钦矿型的TiO2具有很大的比表面积，硫酸根等物质在TiO2表面的稳定度大大低于其它金属氧化物，可保护负载的活性组分，因此TiO2被选作SCR催化剂的载体。在低温SCR中，MnCr、Cu、V、Fe、Ni等过渡金属被作为活性物质负载在TiO2上进行研究。
1。4。1 钒系催化剂脱硝原理
（1）Langmuri-Hinshelwood原理，SCR是通过在氨和氮氧化物中间与吸附物种结合，从而达到选择性将氮氧化物反应生成水和氮气的目的[16]。在1976年Takagi等人首先发表了这种理论，他们提出氨是以NH4+的形式吸附在五氧化钒上的，而一氧化氮在没有O2的情况下直接吸附在五氧化二钒上，当有O2出现时，一氧化氮则会成为NO2吸附于五氧化二钒上，所以O2也有了不可忽视的作用。我们都知道NH4+和NO2则较为简单就可以反应生成氮气和水，所以氧气成了其中的关键优化所在。