(SCR)因其应用最广泛、脱硝效率最高、选择性和稳定性高而成为钢铁行业烟气治 理的首选。催化剂是 SCR 脱硝技术的关键,其性能的优劣对 SCR 脱硝效率的高低和 适应性的好坏起决定性作用。目前,钢铁厂排放的烟气温度基本不超过 300℃甚至更 低,低温催化剂是催化剂研究的一个可行方向,但同时也是催化剂研究的难点。钢铁 厂低尘布置的低温催化剂对钢铁厂的烟气处理具有十分重要的现实意义。
V 系催化剂因其良好的低温催化活性而受到研究人员的关注,在 250℃左右 V2O5-WO3/TiO2 催化剂脱硝活性表现优秀。目前,我国经济的快速发展带来一系列环 保问题,环境问题日益严重,我国烟气脱硝将面对新的机遇和挑战。当今,钢铁厂烟 气脱硝依然是个空白,制备出低温活性高、抗硫能力强、催化选择性好、机械性能优 良的烟气脱硝催化剂显得迫在眉睫。
1。2 Nox 的来源及其生成机理
1。2 。1 Nox 的来源
氮氧化物是氮与氧的多种化合物的总称,以 NOx 表示[4]。NOx 一直是大气中的 重要组成部分存在于大气层中,大气中 NOx 的主要来源一直是自然界的天然排放,直至人类社会的发展和化石燃料的大量使用,人类社会的生产和生活才成为 NOx 的 主要来源,自然界排放的 NOx 成为 NOx 排放的一小部分。NOx 气体的产生主要有: 自然反应过程产生,属于氮循环的过程;人类的活动产生。其中,人为排放的 NOx, 大部分是由化石燃料的燃烧导致的,包括火力发电、机动车尾气、燃烧采暖的锅炉等 等[5]。
(1)自然发生源文献综述
自然界产生 NOx 主要来自于有机物的分解。在自然界中,NOx 的产生和分解是 大自然正常的氮循环过程,其排放的数量和浓度在自然界生态系统可分解能力范围 内,地球生态循环系统有效的将其分解转化[6]。
(2)人为发生源 人类的生产生活,如火力发电、工业生产、交通尾气、取暖做饭及农业秸秆燃烧
等等,都会排放 NOx。其中,化石燃料的燃烧在人类 NOx 排放中占相当大的比重[7]。
2001~2011 年我国能源结构的构成如表 1-1 所示。
表 1-1 2001~2011 年我国能源结构构成
由上表 1-1 可以看出,我国煤炭的消耗量约占我国能源总消耗量的 68%,在能源 结构中占有重要作用,也是我国 NOx 排放的主要来源。
改革开放,使我国工业迅速发展,能源的消耗急剧增加,环境污染问题也随之日 益凸显,环境保护已经成为日益关注的问题。国家和企业虽然一直致力于环境污染的治理和维护,减少污染物的生成和排放,但由于经济的发展及现实生产的需要,对传 统能源的消耗和依赖将持续一段相当长的时间。我国的煤炭燃烧产生的硫化物、氮氧 化物及粉尘成为我国大气污染的主要污染物。
改革开放提高人们生活水平的同时,汽车数量近几年出现爆炸式的增长,截止至 2012 年 6 月,我国机动车保有量已超过 2。33 亿辆,其中,汽车保有量占机动车保有 量的 48。93%,汽车排放的尾气逐渐成为我国大气污染的重要组成[8]。汽车尾气中含有 CO、NOx、SO2 等污染物[9~11]。我国机动车数量基数的庞大,加上航空及航海大量尾 气的排放,导致交通行业对我国大气产出巨大污染。大气污染物的处理问题已经成为 我国一个非常严重的问题。
1。2。2 Nox 的生成机理
NOx 可分成三种类型:燃烧型 NOx、温度型 NOx、快速温度型 NOx。
燃烧型 NOx 的形成机制是指在含氮有机化合物燃料(C5H5N,C9H7N)在氧化燃 烧过程中氮氧化物的形成。NOx 的形成受到燃料、空气混合情况、燃烧温度、过量 空气系数、氮含量、氧浓度等因素的影响,其反应机理复杂。来,自.优;尔:论[文|网www.youerw.com +QQ752018766-